國際電工委員會

國際電工委員會（IEC）- 電子電氣產品中限用的六種物質（鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯、多溴二苯醚）濃度的測定方式

A.1 簡介

本附錄的目的要為電子產品中受限物質的測試提供實際的指導。象這樣的指導很重要，因為測試一個完全的電子產品有許多實際的挑戰，主要包括下面兩個方面：

● 獲得一個代表性的樣品

● 應用合法的限值要求

一種典型的電子產品由許多單獨的零部件組成例如積體電路(IC), 分立元件 (電阻，電容器，二極體等)，電線，電纜，印刷電路板（PCB），連接器，固定件，感測器等。這些部件都是一個獨特的各種材料的混合體。例如，積體電路可能矽片，矽片粘合劑，環氧灌封膠，模塑化合物，引腳和引腳電鍍材料。這些材料通常都是均勻的，由一組材料組成，所以獲得一個代表性的樣品是一個巨大的挑戰。

令人頭痛的是各個存在法律規定的地區並沒有一個統一的、可以接受的鎘、六價鉻、鉛、汞、PBB和PBDE的限值存在。而且由於某些技術上的原因還存在豁免的情況（例如燈泡中的汞，玻璃和陶瓷中鉛）。因此，產品可能在豁免的部位含有受限物質也是合法的。最終，一些公司會因為商業和管理風險的原因而選擇超過法定要求設定比較保守的限值。

實際挑戰的一個好的例子是根據歐盟要求檢測一個最終產品。歐盟規定的受限物質的限值在“同質材料”水平上，實際要做一個典型電子產品的測試是不可能的。如前所述，一種典型的電子產品（例如個人電腦，手機等）可能由成千上萬種同質材料組成，由於時間、費用和樣品製備的限制，要做一個完全的測試是不現實的。

因此，建議測試應該集中在產品“風險”的部位進行，這樣可以保持一個合理的測試費用和時間。以下是本標準確認的評估產品的實際的方法。

A.2 範圍

本附錄只提供電子產品測試的一般性的指導。由於電子產品種類繁多，本附錄不可能詳細覆蓋到所有電子產品，如果需要某一產品類型或產品家族的詳細指導，應該由那些製造產品的工業部門來發展這些知道。

A.3 產品的測試

產品的測試可在多個水平上進行，本附錄評估產品的指導可分為3大類：

　　 ● 不進行拆分的評估

　　 ● 進行簡單拆分後的評估

　　 ● 進行詳細拆分後的評估

下面的圖 4 舉例說明各種不同水平的評估。

圖 4: 各評估水平的測試

A.3.1 不進行拆分的產品的評估

產品可能在不進行拆分的情況下進行受限物質的評估，但這樣的評估非常有限制，取決於被質疑的產品。在大多數情況下，外部件或材料例如外殼、外部電纜、電線、螺釘或固定件，可以不拆分進行評估。外部件的評估通常可以用本標準在第6章定義的初篩方法。

表21列出了受限質歷史的使用。該表並不是毫無遺漏，但是為外部件的初篩提供了一個良好的出發點。大部分受限物質的應用已經歷史性的變成其中的一種應用了。

表 21: 在通常的外部份中的限制物質的歷史使用

外部件	受限物質	歷史的使用
塑膠外殼，固定件，夾子，螺絲釘等	鉛	塑膠添加劑
	鎘	塑膠添加劑，塑膠著色劑
	PBDEs	阻燃劑
玻璃和陶瓷	鉛	玻璃添加劑
金屬外殼，固定件，夾子，螺絲釘等	六價鉻	電鍍
電纜，電線	鉛	塑膠添加劑，穩定劑
電纜，電線	鎘	塑膠添加劑，穩定劑
銘牌商標，按鈕	汞	某些塑膠添加劑，固化劑

根據歐盟RoHS指令鉛在玻璃和陶瓷中的應用是豁免的

不拆分評估的優點：

　● 相對較快且簡單

● 受限物質過去很多都用在外部件上特別是鎘.

不拆分評估的缺點：

　● 不能夠評估可能包含限制物質的內在部件

A.3.2 使用簡單拆分技術評估產品

為了要評估電子的產品內部部件，需要對產品進行一定程度拆分。許多產品都能用簡單拆分技術拆分後進行測試。

大多數電子產品包括最少下面兩個部分：

　　外殼—外殼保護電子的產品內部的工作件，提供安全，裝飾和其他好處。通常用塑膠和金屬做成。

　　PCB元件一PCB板上有許多電子元件（積體電路，電容器，電阻，二極體等），許多產品包含多塊PCB。

除此之外，許多電子的產品包含多種附加的內部部件和元件，例如：

　　● 電源

　　● 電容器，穩壓器，轉換器

　　● 存儲和記憶裝置

　　● 冷卻裝置

　 ● 擴音器，揚聲器，麥克風

　　● 電池

　　● 其他

要把所有的電子產品的內部部件羅列完全是不可能的，如果需要的話，應該由製造各類產品的工業部門去發展。

A.3.2.1 拆分步驟

下列通用指導可用於電子產品的簡單拆分。

許多電子產品去掉外殼後可以獲得內部件。有的產品用簡單的工具如螺絲刀就可以做到，有的產品則需要專用工具才能做到。出於安全的考慮，這些專用工具通常是不提供的。

A.3.2.2 測試

一旦去掉外殼，許多內部部件就可以得到。這時就可以用本標準第6～14章和圖1所描述的方法進行測試。

表22列出了通常在內部件上用到的受限物質。該表並不是毫無遺漏，但是為內部件的初篩提供了一個良好的出發點。列出的這些受限物質的應用很多演變成了一種應用。

　　簡單拆分後評價的優點：

● 提供產品的比較完全的評估

● 如果只集中在“高風險”的部位進行測試，一般不需要耗費太多的時間和金錢。

簡單拆分後評價的缺點：

　　 ● 可能不能完全保證產品合格

　　 ● 不能對所有的同質材料評估

表 22: 通常在內部件的受限物質的歷史使用

內部件	限制物質	歷史的使用
塑膠外殼，固定件，夾子，螺絲釘等	鉛	塑膠添加劑
	鎘	塑膠添加劑，塑膠著色劑
	PBDEs	阻燃劑
玻璃和陶瓷部分如電阻，二極體等	鉛	玻璃添加劑
金屬外殼，固定件，夾子，螺絲釘等	六價鉻	電鍍
電纜，電線	鉛	塑膠添加劑，穩定劑
電纜，電線	鎘	塑膠添加劑，穩定劑
印刷電路板	鉛	焊接劑，塗層
電子元件	鉛	塗層
油墨	鉛	添加劑
	鎘	添加劑
	六價鉻	添加劑
開關，繼電器	汞	開關/繼電器的元件
燈泡	汞	在螢光燈泡上用

根據歐盟RoHS指令鉛在玻璃和陶瓷中的應用是豁免的，汞在螢光燈泡上的應用也豁免

A.3.3 使用詳細的拆分技術評估產品

大多數情況下，要詳細拆分產品進行完全的測試需要將產品破壞和進行成百上千個測試，因此，這種測試的可能性很低。如果確實需要，那麼應該對那些“高風險”的部位進行詳細拆分並測試。

值得注意的是，測試某些受限物質時，通過詳細拆分後的測試結果不一定會有實質性的變化。例如，鉛在電子產品中最主要應用之一就是作為PCB板上連接元件的焊錫成分。雖然這種情況下焊錫用量相對較小（3-5克每塊板），但是焊錫中鉛的濃度很高（30-40%）。在測試產品時很容易就能明顯的確定鉛的存在，這樣就用不著把焊錫單獨從PCB板上取下來進行測試。為了說明這一點，表23列出了HDPUG最近的一項研究結果。這項結果是用類似本標準第16部分描述的方法來評估選定的一些PCB板和IC中的鉛含量。結果表明，如果用了鉛的話，鉛的濃度就會大大超過限值。因此，在這種情況下，進一步拆分檢測的結果只會在鉛濃度檢測值上有所增加，而進一步拆分檢測的目的只是為了確定到底是哪種或是那些同質材料中含有鉛。

表 23: 選定PCB和IC的鉛含量

部位	平均鉛濃度	未來的濃度限值
網路接卡	10,000 ppm	1000 ppm
個人電腦主板	28,000 ppm	1000 ppm
電訊板	37,000 ppm	1000 ppm
積體電路	10,000 ppm	1000 ppm

歐盟 RoHS 規定鉛的濃度限值0.1% 是以同質材料的質量來算的

A.4 附加的指導

這裏在IEC TC111 WG3工作組的經驗的基礎上提供了一個附加的測試指導。下表可以幫助測試人員在評估產品過程中減少一些沒必要的測試而把測試進一步集中在那些“高風險”的部位。

表 24: 在塑膠著色劑中的受限的歷史使用

著色劑	受限物質
顏色鮮豔的塑膠：黃色橙色紅色綠色	鎘、鉛和六價鉻（如鉻酸鉛）

表 25: 在塑膠樹脂中的 PBB/ PBDE 的歷史應用

塑膠樹脂	與PBB/PBDE相容?
聚苯乙烯（PS）	是
高抗沖聚苯乙烯樹脂（HIPS）	是
ABS	是
聚苯醚（PPE）	否

A.5 對從產品中分離出來的材料的測試結果的解釋說明

在產品材料被分離出來並用選定的方法進行測試後，對測試結果是否符合可行標準的解釋說明應該小心謹慎。這是因為，雖然符合性標準例如RoHS，受限物質的濃度是以同質材料為基礎的，但事實上，那些從產品中分離出來的材料可能包含了由多種同質材料按某個的比例材料混合的複合材料。這樣一個複合材料的例子是電路板上的元件，如被磨成粉進行分析的電阻。另一例子是使用XRF測試儀的測試電路板元件時，XRF檢測的是元件中的多種同質材料。

根據特定的物質在原始的同質材料裏面的濃度來解釋檢測結果是不可能的，除非規定的同質材料在測試樣品中的重量比例已知，而且很明顯這也是唯一的來源。要得到從最終產品中分離出的複合材料的測試資料可能是很困難的，但複合材料的測試結果可以初篩分析樣品中是否含有一定質量的某種含有受限物質的同質材料。如果可以得到用在複合材料中的某一同質材料的某種受限物質的具體資訊，那麼可以倒計算出該受限物質的篩選標準，用於決定是否有必要進一步測試。每種類型複合材料樣品都應該做這樣的分析，否則，缺乏的必要的資訊，就不可能可靠地解釋來自從產品分離的材料關於受限物質的符合標準的測試結果的數值。下面給出三個例子為來說明這一點：

•�n理論上的複合材料樣品A的結果：未檢測到受限物質。要謹慎說明：雖然用選定的檢測方法未檢測到受限物質，但也可能是檢測的複合樣品中雖然含有不符合要求的同質材料，但由於該同質材料的質量小，其所含的受限物質不能達到檢出限水平。這種情況可能發生在質量非常小的同質材料上，例如塗層。因此，不能確定它是否符合要求。

•理論上的複合材料樣品B的結果：�n250ppm的鉛。要謹慎說明：雖然得到一個這樣的結果資料，但它不能倒推出鉛在最初同質材料中的濃度，除非知道該同質材料在所測複合材料中的質量比例，而且很明顯，這也是唯一的途徑。因此，不能確定樣品鉛含量是否真正符合同質材料中不超過1000ppm的要求。

•理論上的複合材料樣品C的結果：1500ppm的鉛。要謹慎說明：雖然這個數值超過了限值要求，但有可能鉛是含在豁免物質裏面的，因此，在沒有做進一步分析之前，不能肯定樣品是否符合要求。