RoHS執行指南檔

第一版-20065月發佈

 

本指南檔已經通過“歐盟RoHS執行機構資訊網路”的討論。

請注意本檔僅提供資訊和建議,不帶有法律效力。

個別成員國RoHS執行機構有本國的法律架構,可以僅在本國架構範圍內使用該指南。

 

概要

 

本指南檔包括3個部分:

 

1.     介紹:目的、原則和執行過程

2.     RoHS符合性檔

3.     抽樣和測試 

 

本指南的重點:

 

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可用來指導RoHS執行的基本原則

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建議‘生產者’(指令第3條的定義)保存的檔類型

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成員國執行機構可以使用上述檔來檢查RoHS符合性的幾種途徑

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幾種可採用的抽樣準備和分析測試的方法,以避免成員國之間不一致的執行決策 

 

第一部分:簡介

 

本指南的目的 

 

RoHS指令(2002/95/EC)中沒有對需要保持或執行程式所要求的符合性檔進行描述。本檔為上述事項提供非強制性的指南。 

本檔有2個主要目的:

 

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幫助成員國執行RoHS指令,和

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向業界澄清,如何證明其符合性 

 

本檔希望能成為成員國RoHS執行機構間更為廣泛、自願的執法合作的一部分。

 

原則

 

一個有效的RoHS符合性和執行制度應該基於以下基本原則:

 

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成員國之間關於RoHS指令適用產品範圍的一致應用和通用解釋

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前提假設指令範圍內的產品符合要求,和

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生產者的自我聲明 

 

這些原則將給成員國和‘生產者’(指令第3條定義:200671日以後在歐盟市場投放電子電氣設備的人)提供一個有效的和經濟的方法。

 

執行過程

 

面對如此廣泛的RoHS指令覆蓋產品,成員國首先必須決定哪些電子電氣設備需要進一步的調查。這將由市場調查決定,可以考慮以下一個或多個準則:

 

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市場情報

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隨機抽查

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已知含有高風險物質的產品

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大宗產品

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短使用壽命的產品

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不可能被回收的消耗品

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從外部機構獲得的關注通知

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從其他成員國獲得的關注通知 

 

一旦(不論任何理由的)關注度提升,成員國執行機構,在現階段,可以向生產者提交正式的要求。執行過程的第2個步驟將在第2部分中描述。 

 

雖然後續的步驟已經被設想,成員國可以採取國家法律允許的任何合理的措施,包括需要時,要求從市場上撤出該商品。 

非破壞性的測試(如XRF分析)可以在檢查過程的每一步中被使用,特別是在檔檢查之前。該檢測的結果不能被用做不符合的證明,但執行機構,在沒有實施檔檢查前,可以由此結果,直接抽樣(見下一部分——抽樣和測試)。在有高度懷疑時,可以在不經過檔檢查的情況下直接抽樣。 

 

第二部RoHS符合性檔

 

1和表2給出了一種普遍的市場抽查方法,用來幫助各成員國的官方執行機構實施RoHS指令。

整個RoHS符合性的進展是建立在符合性的假設上,各國官方機構會要求提供自我符合性聲明作為執行該指令過程的關鍵原則。

圖一展示了一個RoHS符合性檢查的步驟圖

以自我聲明開始,隨後,如果生產者提供的證據無法充分保證符合性,則進行更詳細的調查評估。

在有所懷疑的情況下,需要進行詳細的抽樣和測試。

 

提議的執行過程包括了兩種初始的自我聲明方法,考慮到有些企業組織(特別是中小型企業),為了使這個程式簡單化,可以使用產品/部件的均質材料符合性文件來證明。(圖1方法B

 

然而,對那些具有品質管制系統的企業和組織,要求他們提供更多的結構化的內部系統的檔材料(基於內部質量保證體系)是對生產者的RoHS符合性管理能力的第一步的審核。見方法A。圖二是必要的執行步驟圖。

 

1RoHS檔符合性評價流程圖

 注:本圖不能和本文分離使用

2RoHS執行措施流程圖

注:本圖不能和本文分離使用

 

注:執行結構可以採取任何它們認為必要的適用措施。

 

表1——典型的概要檔列表

聯繫人信息

組織內可以處理RoHS執行要求的聯繫點

公司資訊

包括組織的規模、產品範圍和接近的銷售水平。

符合的方法

這是一個公司已就位的符合性體系的概況,該體系將有助於實現RoHS指令的符合性。

資料品質體系概況(在生產者重要依靠供應商提供的資訊來證明其符合性的情況下)

包括風險評價、接收準則、採購程式和任何相關的檔,也可以是基於過程或產品/部件的檔的整合。

 

2——典型的符合性檔列表

方法A

方法B

基於過程的技術檔

(有關生產者以確保RoHS符合性的內部體系的重要資訊)

基於產品/部件的技術檔

(為確保特定產品RoHS符合性,產品/部件固有特性的重要資訊)

符合性保證體系(CAS

 

1)體系的目的、重要要求和說明的解釋。該說明應覆蓋公司內部的符合性和供應鏈的符合性。

7)生產者或供應商聲明其在允許範圍內使用受限物質的保證/證明。

2)一個正式規定的如何實施體系要求的過程,該過程被整合到組織的品質管制體系中。

8)生產者或供應商對每一部件(包括已改進部件的各個版本)完整的材料聲明,對RoHS分類和豁免應用的合理解釋。該聲明僅限於RoHS限制物質,不是全部材料的聲明。

3)一個用於支援過程和測量的技術檔體系(紙質或電子)、以確保體系要求的符合性,必要的培訓,工具和基礎組織。

9)部件/元件中均質材料的分析報告(可以是生產者或供應商內部或外部的測試結果)。該測試結果應是針對部件/元件中的均質材料。

CAS有效控制的證據

10)僅使用方法B的(SMEs)必須提供程式被實施和材料聲明被評價的證明,以決定它們是否可信。

執行機構需要看到檔化的符合性程式。

4)證明符合性保證體系和/或過程的內部及供應商審核的結果,如:確保符合性的供應商能力。

5)體系被實施的證明,包括產品特定的符合性評價的結果。該評價包括產品評價(含RoHS分類和豁免應用的合理解釋)、材料聲明、採購存貨、生產控制和需要時的物質分析。

6)用於RoHS符合性資料管理的內部資料體系的概況。

  

 

第三章:關於制樣和測試

 

 樣品製備和分析檢測的協調方法

 

通常來說,為了檢查對RoHS指令的符合性而進行的測試(可能是非破壞性或破壞性的)是一種最終的手段。為了得到產品符合RoHS的結論性的依據,生產者也不得不選擇產品和/或部件的均質物質進行分析測試。執行機構也可以選擇對歐盟市場上的相關設備進行這樣的測試,來檢查生產者的符合性聲明。

國際標準化組織已經建立了一批推薦的測試方法和標準,而且(在有關RoHS指令符合性歐盟協調標準尚未出臺之前)生產者希望採用這些標準。在本檔的後續版本中可考慮增加一個測試標準程式和指南的附錄清單。

例如IEC62321第一版,111/54/CD就是一個分析測試程式的確定標準(由資訊、通訊和消費類電器分委會大力推動)。目前IEC標準還是一個草案,並且在附錄中包括了一個拆分、選樣和測試方法的選用的指南。其他組織(ASTMIPC…)也正在討論和制訂相關標準,因此生產者和執行機構需要及時瞭解最新動態。

 

RoHS測試用認證的標準物質(注:“標樣”)

 

為了保證測試結果的質量和減小不同測試方法帶來的差異,可以利用標準物質進行對比。

這種標準物質是一種已知某元素精確濃度的材料。雖然標準程式已經是有用的,但是認證的標準物質常常是最好的工具來驗證採用的標準是正確的,所以應在執行策略中包含它。

歐盟委員會標準物質和測量學院WWW.IRMM.JRC.BE和其他標準物質生產者正在開發這些符合的標樣。

 

 制樣

 

電子產品的挑戰(注:難題)

一個典型的電子產品包含上百個獨立的元器件,例如IC積體電路晶片,分立元器件(電阻,電容,二極體,等等),電線,電纜,印刷線路板,連接器,緊固件,感應器,外殼等等。每個零部件都有唯一的材料組成方式。例如一個積體電路晶片的組成由矽基模,模固定材料,環氧樹脂填充物質,模壓成分,導線,導線鍍層材料。這些材料常常是不同種類的物質組成。如何從這些器件上取得有代表性的樣品是一個難題。

 

 篩選

 

第一步,生產者和執行機構可以採用篩選工具,例如能量色散型x螢光法ED-XRF

該方法因為簡單、成本低被廣泛推廣應用,但是該方法的檢測結果只能給出(元器件和材料是否含有有害物質)一個定性的結論。此方法具有局限性,舉例來說,對於豁免和非豁免在一起的部位中的有害物質,此方法無法足以證明其不符合RoHS要求的可能性。

該方法也無法區分不同的溴化物,或確定鉻的價態。

對於XRF技術的局限性必須掌握並且加以考慮。臺式檢測儀器比掌上型儀器可以提供更好的精確度和更小檢測面積的能力(<0.5mm2)。另一方面,關鍵點就是由良好培訓的操作人員採用標準化的適用的測試程式(包括使用認證的參考物質驗證方法的正確性)。更進一步的指南在本文中尚無法提供,因為標準和儀器都在快速進展。 

必須清楚瞭解即使是正確操作了ED-XRF儀器也可能會得到錯誤的結果,瞭解該技術的限制非常重要。生產者和執行機構應跟蹤並採用工業標準。以上描述的篩選分析技術可以用來初步檢測並得出“通過”、“失敗”和“臨界”的結果。如果得到一個清楚的“通過”結果,生產者可以不進行進一步的分析檢測,但是執行機構可以進行更進一步的精確檢測,如果執行機構考慮有必要的話。如果得到的是一個臨界值,應該進行更進一步的檢測分析。 

 

制樣策略

 

因為一個典型的電子產品可以包含上百種均一物質,對產品進行完整的測試常常是不現實的-因為成本、時間和樣品的製備的限制。

為了處理該難題,推薦三個實踐性的制樣策略:

 

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關注已知的“高度關注”的材料和部位。通常來說不需要浪費時間和資源來檢測哪些不太可能存在的物質。

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關注那些可以用常用工具從設備上拆下的樣品,這些常用工具應該是分析和測試實驗室能得到的。

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當某個零部件因為尺寸太小或者其他原因,無法再被機械拆分,而且不可能對其中的單獨的均一物質進行分析檢測,那麼這樣的零部件可以被當作是一個均一材料。

 

在這樣的情況下,應該研究這種用兩種或更多的均一材料進行均質化的工藝。 

當溴在高風險的塑膠中檢出,或鉻在金屬鍍層中檢出,而且它們的EDX檢測濃度都在臨界值附近,那麼就應該採取進一步的檢測分析。當EDX檢測結果顯示超標,但是懷疑該有害物質是在豁免的部位,那麼就應該採取進一步的檢測分析。當篩選分析的檢測結果顯示超標,執行機構應採用更精確的分析檢測來獲取起訴證據。

 

1.對樣品中“高度關注”的材料和部位的重視

 

現有大多數有害物質的使用情況是已知的,所以“高度關注”的材料和使用情況可以在制樣的過程中標明。第一個制樣的策略是關注從樣品中得到現有已知的有害物質的部位。一些已知的高度關注的材料和使用情況的例子包括:

 

PVC塑膠(鎘,鉛;作為穩定劑和染色劑)

PSABSPBDE作為阻燃劑)

紅色橙色黃色塑膠(鎘,鉛,鉻酸鉛中的六價鉻;作為染色劑)

外殼金屬鍍層,緊固件,卡扣,螺絲(六價鉻,鉻酸鹽最終處理)

•裝飾性的銘牌,按鈕(汞,作為添加劑,染色劑,食品加工添加劑)

開關,繼電器(汞,作為開關和繼電器中的組成部分)

在元器件中使用的鉛焊點

在厚的電路鍍膜中採用的鎘

請注意這是一個完全的列表。

 

2.關注那些能採用普通工具能從設備上拆下的樣品

 

當初篩分析不能給出一個清楚的結果時,採用本條策略。在某些情況下當不合格的結果出現的時候,我們不能就此確認其不符合RoHS,在有疑問的時候就需要進行進一步的檢測分析。 

目前可接受的均質材料的定義包括機械拆分的概念。但是該定義提到的並不是唯一需要考慮的拆分的方法。 

提議的第二個拆分的策略是提交檢測的樣品是那些用普通工具從產品上分離下來的樣品部件。

普通工具指的是那些在檢測實驗室中常見和常用的工具。注意在“in-situRoHS研究中當然可能存在更加先進的檢測技術,可是目前來說沒有關於這些技術的引用標準。 

注意有關均質物質的定義是對RoHS指令的解釋性指導,而不是對檢測方法的指導。對於均質物質的定義並不表示提交檢測的樣品必須要進行機械拆分-任何適用的檢測方法都是可以採用的。為了進行檢測也可以對採用化學方法對某些塗層進行分離,(例如:對鍍層中六價鉻的水浴萃取法,和用BS65342003方法對錫鋁合金鍍層的成分進行選擇性分解)

 

 代表委員會對均質材料的指導

 

代表委員會對均質材料的指導如下- 

均質材料,意為用機械拆分方法無法再分的材質。

均質意為同樣的成分組成均勻分佈在整個材料中。均質材料例子有塑膠、陶瓷、玻璃、金屬、合金、紙張、面板、樹脂及鍍層。

機械拆分意為原則上適用於原材料的機械分離方法,如削、鑽、磨、割等。 

研磨方法就是一種機械拆分的例子,研磨方法可以幫助說明最大濃度限量的理解,但是該方法也不是任何情況下都能得到用於分析檢測的“乾淨”樣品。用於分析目的的電子設備原料拆分將採用新的標準程式。IEC電工委員會TC111正致力於樣本拆分的文本,主要考慮機械拆分和制樣。 

對於拆分的研磨步驟,應考慮部件的尺寸。對大尺寸(如有塗鍍層外殼),應先除去塗鍍層。但對包含幾層或數個均質材料的小元件,常規方法並不奏效,日常檢測及要素篩選法結合適用于某些金屬塗鍍層。第三種制樣方案,主要是考慮那些無法得到均質材料的樣本如何進行化學分析。

 

應用實例

 

塑膠外殼如不含塗鍍層及不混雜其他材質,就視為均質材料。這種情形下,指令的限量值適用。 

由金屬導線、非金屬絕緣材料組成的電纜是非均質材料的例子。因為不同材料可用機械方式分離。這種情形,指令的限量值分別適用於不同材料。 

半導體器件含許多均質材料,包括封裝塑膠,鉛基錫電鍍層,鉛基合金及鍍金引腳線。 

對於多數元件,了解禁用物質在何種元件上使用的知識將簡化分析手續。如半導體包裝件,

禁用物質的唯一使用區域是鍍錫層下的鉛材料。它的分析可使用DEXRF此類元件就不須分析每一種材質單元(注:鉛、鎘及六價鉻化合物可能存在於元件標籤油墨中,但現在已很少使用)。

以上制樣策略確認整機(電視機、手機、洗衣機等),或單獨元件(印刷線路板、完整電線)均不是均質材料。

還要指出,限量物質測定,更細的拆分有時無益於改進最終測試結果。舉例說:鉛在電子領域的最主要用途就是印刷線路板的焊腳。雖然相對少量的焊腳含有鉛,焊腳的鉛含量在篩選法檢測即明顯超標(可以是EDXRF測試結果),結論是,不需對印刷線路板進行細拆分,以測定焊腳。不管如何,細拆分對有害物質測定結果與限量值對比有顯著影響。 

3有些元器件是由多種材料組成的,它們是用機械拆分方法拆分出均質材料的,對它們進行均質材料的檢測是不可能的。

例如因為尺寸大小的限制或缺乏足夠的拆分,或其他可行的制樣和分析手段,導致無法用物理的方法進行拆分,及無法對獨立的均質材料進行分析,這時就需要將樣品看做一個均質化的樣品進行測試。

對於元器件和部件屬於:

i)通過初篩方法得到一個不確定的結果和不適用初篩的方法的;和

ii)由多種均質材料組成的;和

iii)無法得到更進一步的機械拆分,或者用選擇的化學分析手段不適合;

在這些例外情況下,(滿足以上三個條件),歐盟執行機構可以對均質化的材料進行分析檢測。

注意在這些情況下,元器件和均質化材料的最大粒度應該小於最佳實用技術BAT給出的最小樣品粒度。