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1、研發工程處RoHS培訓教材整理:吳勝龍、李伍軍講師：李伍軍2006.04.03目 錄一RoHS 與WEEE的出臺背景及目的二RoHS指令管理的产品范围三RoHS(豁免)有害物质說明四欧盟指令对有害物质的限值定义比较五RoHS實施中所遇到的問題六RoHS測試項目的選擇及检测费用與周期七测试部件取样及分解原则八RoHS管理体系建设的内容九RoHS制程說明十無鉛焊接外觀檢驗標准及測試十一.RoHS生產中的防污染管制十二.推動RoHS系統的原則及注意事項一 RoHS 與WEEE的出臺背景及目的1. 什麽是RoHS?“the Restriction of the use of certain hazar
2、dous substances in electrical and electronic equipment”（簡稱“RoHS”）电气电子设备中限制使用某些有害物质指令，電子垃圾(WEEE)世界上增長最快的垃圾。美国，每年產生的電子垃圾高達700萬噸至800萬噸保守估计，美国僅廢棄電腦將很快達到3億到6億台，所產生的電子垃圾將是數億噸。欧洲、日本、韓國、印度、中國等亞洲國家也面臨相對問題.電子垃圾含有大量環境有害物質。如印刷電路板上的焊锡和塑料外殼等都是有毒物质。電腦的有害物質更多，製造一台電腦需要700多種化學原料，其中50%以上對人體有害。一台電腦顯示器中僅铅含量平均就達到1公斤多。2.受
3、限物質與應用產品舉例3.六種有害物質極其對人體的影響：鉛（影响中枢神经系统及肾脏系统）镉（因肾病变引发疼痛病，造成肾脏衰竭)汞（影响中枢神经及肾脏系统)六价铬（導致遗传性基因缺陷)PBDE/PBB( 致癌及胎儿畸型)违犯欧盟成员国法令被处罚实例荷兰政府12月4日表示，由于检查中发现SONY生产的第一代Playstation游戏机以及附件所带的缆线内含有过量的镉，不符合荷兰镉管制条例Cadmium Decree1999的规定，他们已针对上述产品发布临时禁销令。在对荷兰提尔堡市一处分销中心检查的过程中，荷兰海关和该国健康检查机构IHM发现的130万台Playstation游戏机及80万件附件（总价
4、值约1.62亿美圆）的缆线内含有过量镉元素。二. RoHS指令管理的产品范围最大工作电压不超过1000V a.c或1500V d.c，通过电流、电磁场、发电机、变压器工作的设备或测量这种电流的设备；包括八大类87个具体的产品目录；仅对于2006年7月1日起投放市场的新产品。包括家用的白炙灯泡和光源。三.RoHS有害物质豁免說明四 指令对有害物质的限值定义比较SONY产品环境有害物质控制表SONY包装材料环境有害物质控制表五RoHS實施中所遇到的問題1 成本的增加：研發、檢測、替代材料的成本增加2 檢測的難題：-檢測標準、檢測設備3 跨
5、國公司轉移壓力：風險、成本的轉嫁4 對供應商的認證5 技術的挑戰6 對員工的培訓六試測項目的選擇及检测费用與周期 一般零件的檢測重點，見投影片的12-13頁說明.检测项目 检测费用（RMB） 检测时间（工作日）铅（Pb） ￥150.00 5镉（Cd） ￥150.00 5汞（Hg） ￥225.00 5六价铬（Cr6+） ￥150.00 5多溴联苯PBB ￥500.00 10多溴二苯醚PBDE ￥500.00 10四项重金属指标 ￥675.00 5六项指标全检 ￥1500.00 10 備注：上述數據為深圳市電子產品質量檢測中心參考數據七. 测试部件取样及分解原则 第一：样品应具代表性； 第二：技术
6、上可行； 第三：如果零部件为各种材料的混合物，应分析各个材料所包含的有害物资；分解原则是用物理方法不能再分为止； 第四：同材质测试，原则上不同材质的部件不混合测试。八.RoHS管理体系建设的内容（一）.供应商管理与绿色供应链供应商的认可内容基本可分为文件审核与现场评审，主要包括：1. 公司的背景材料2. 资质证明3. 产品中有害物质测试鉴定报告4. 管理体系5. 检测手段与能力6. 人员技术能力与环境条件7. 物料管理8. 制程控制能力由于有害物质的来源有可追溯性，供应商对其供应商的管理、进料管理以及制程控制应该是认可审核的重点；设备制造商负责对从原材料、元器件、部件直到组件的供应商的管理；（
7、二）.推动供应商配合，介入前一级供应商的审核；（三）.保持供应商之间的适当竞争；（四）.确保认可事项的稳定性、物料品质的一致性，供应商的任何物料的变化、工艺的调整都应该 及时通知下游客户，以便决定是否需要重新审核。供应链管理是整个体系的重点之中的重点（五）.物料管理: 严格的验收程序1.明显的唯一性标识2.风险级别标识3.全新的物料编码4.物料信息数据库系统5.用量极少物料管理（六）.过程污染管控: 生产过程可能的有害物质污染有充分的评估与控制 1.生产设备工具的污染； 2.运输过程的污染； 3.包装的污染 4.过渡时期，物料过程污 5.认识不足可能的污染（七）.供应商自我声明的审核: 1.物
8、料（材料与部品）的基本结构与材料组成； 2.数据的来源。如果是检测报告，请注意检查原件，现在业界流传着很多假报告，如果是来自 第三方实验室的报告，可以电话或网络查询其真伪。同时注意报告中测试方法、使用仪器、 拆分制样方法、检测日期、以及测试的批号与样品描述跟要认可的产品是否相符。 3.有害物质的存在情况，包括含量与存在的部位； 4.供应商的信息，最好有代理人的签名或单位的签章； 5.无法判断或数据可疑，必要时抽样检测验证。(八).测试管理: 1.测试与否的风险评估 2.测试方法 3.测试策略 4.测试程序以及测试项目 5.检测计划（应该包括：物料分类、测试周期、测试项目、供应商测试、自己测试、
9、委托第三 方测试）（九）.不符合项的纠正措施与溯源体系: 1.唯一性标识 2.状态标识 3.流程记录 4.良好的稽查机制 5.测试分析手段的使用（十）.设计与设计修改评审: 1.绿色（无有害物质材料的使用）设计 2.替代材料使用后的实现工艺设计 3.满足WEEE要求的设计 4.质量与可靠性设计（十一）.信息传递与培训: 1.供应商的物料信息，有害物质含量信息以及更重要的客户要求信息都必须准确无误的在产品 流程上传递。信息必须准确的汇总后传递到物料控制环节、测试实验室以及设计人员。 2.加强培训，管理的采购人员、检测人员、设计人员与生产技术人员都对有害物质的性能与用 途有充分的认识，对指令的要求
10、有很好的理解，九. RoHS制程說明（一）.實際上公司要提供色產品只是在解決件事情1. 產品有毒有害物質能超過標准2. 產品品質要等于或好于含鉛產品其中第一項基本上由原材本身決定加上制程中防止與含有害物質材混合而增加隔措施同時使用無鉛合進生產即可解決而第二項則由整個生產工藝決定包括為生產所選擇的原材合助焊劑設備能及最佳化制程等等其深入解程與否將是成敗的關鍵所在。要減少各技朮因素影響產品可靠性則需要深入解產品構成的原材合及制程設定三方面制約因素及防止措施。 而原材及合本身的特性是我們電子組裝業所能控制的我們唯一能控制的僅僅是我們的制程。 因此我們需要挑選符
11、合我們制程的原材及合用最佳化制程生產出最佳可靠性產品。接下就是如何挑選材及制程最佳化問題 產品是由各同原材組合構成合是接各原材的載體制程設定則是使合發揮最佳效果的基准三者共同制約著產品可靠性缺一可。（二）.當選定的無鉛合為SnAgCu合時此無鉛合性能況將對材及制程的挑戰自于以下處1. 需求耐高溫的原材因錫/銀/銅合熔點高為獲得好的焊接品質必需提高制程焊接溫勢必要求原材能承受高的溫2. 需求精准的制程錫/銀/銅合浸潤較差溫低時焊接強夠溫高時原材承受溫可調空間為狹窄挑戰自于從窄的溫范圍內設定精准的制程克服浸潤差的問題。（三）.環保件選擇最主要考慮以下二點1. 件的有害物質含件的
12、各部分有毒有害物質含需符合公司相關規定以符合無鉛產品規格要求目前除部分IC保險絲及顯像管的內部可含適鉛外（因業界還無法生產內部含鉛的 材）其余件的有毒有害物質含均須在管制范圍內。件的選擇注意環保材必須與含鉛材作區分隔必須有一別方式以進庫存管2. 件的耐溫性：Wave soldering的件耐溫性必須要達到260， 10秒至少能焊接三次的基本要求目前有部分件存在邊緣耐溫性問題如貼片鋁電解電容微型薄膜電容等。處方式a. 凡過Reflow或Wave soldering的件必須滿上述要求b. 能滿足要求的件使用替代品c. 促進供應商發展新技朮以提供可耐高溫及多次焊接的件。（四）.PCB選擇的考慮1.
13、板材必須耐高溫：無鉛制程溫較含鉛制程溫高要求PCB能經高溫而致使基板彎曲變形目前FR1板材能用于無鉛制程生產其Tg點約90CEM1及FR4可用于無鉛制程生產 Tg點130.業界還有種無鉛疊層板CEM3及FR5將計划用于未的無鉛產品生產.PCB的選擇：基板價格比:FR1:CEM1:FR4=1:1.3:2.8（五）-制程最佳化：關鍵的二部分1. SMT2. Wave soldering: 換適合無鉛工藝生產的焊錫：a. 用於63/37製程的波焊已無法使用於無鉛製程因無鉛錫棒熔點提升34錫槽的加熱功須提高預熱區長須增加以滿足焊接熱補償及溫升b. 無鉛焊材高比的錫成分在長期高溫下對錫槽壁產生侵蝕作用，須選用防止侵蝕的錫槽壁如“鈦合”等材質以延長錫槽的壽命c. 波焊出口加裝急速卻系統增加卻速避免因卻緩慢而使焊點出現錫現象。3. Manual soldering：使用適合無鉛焊接的鐵a.
