RoHS: RoHS direktīvas nepilnības un nepilnības

What is RoHs Compliance? - A GalcoTV Tech Tip (Jūnijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

PCB montāžas process prasa, lai nevienā no bīstamajiem materiāliem, kas uzskaitīti RoHS direktīvā, netiktu izmantota tāfele, sastāvdaļas vai lodēt

Vairāk nekā desmit gadus kopš ES publicēja Direktīvu par bīstamām vielām (RoHS), kas ierobežo dažu vielu izmantošanu elektroniskajās iekārtās, jo svins ir visizteiktākais. Un šo 11 gadu laikā pārējā pasaule ir lecojusi uz bandwagon. Pārcelšanās uz atbilstību RoHS tika veikta vairāk nekā izglītība; tajā bija arī jāstrādā ar būtiskām iezīmēm un izaicinājumiem, kā arī jārod procesi, kas atbalstītu jaunas prasības un ekstremālos apstākļus, kas konstatēti ražošanā. Visbeidzot, tas nozīmēja arī labāku izpratni par terminiem "atbilstošs", "neatbilstošs" un "saderīgs".
Vienkārši sakot, RoHS atbilstība saskaņā ar sākotnējo direktīvu norādīja, ka sastāvdaļai nebija sešu bīstamu vielu: svina, dzīvsudraba, kadmija, sešvērtīgā hroma, PBB un PBDE. Saskaņā ar RoHS, PCB montāžas process prasa, lai nevienā no bīstamajiem materiāliem, kas uzskaitīti RoHS direktīvā, netiktu izmantots dēlis, detaļas vai lodēts. Papildus tam, ka nav bīstamu vielu, saskaņā ar RoHS saderību ir nepieciešams, lai komponente spētu apstrādāt augstākas pielodēšanas temperatūras, ko izmanto RoHS kolekcijas ražošanā, vismaz par 30 ° C augstāka nekā skārda svins. Un diemžēl daži no RoHS prasībām atbilstošajiem komponentiem nevar izturēt paaugstinātas temperatūras. Ir arī daudz citu problēmu. Pat kuģa apdare prasa ievērojamas izmaiņas, lai tās atbilstu svina un RoHS standartiem. Diemžēl atbilstība nenozīmē saderību ar ražošanas procesu.
Popkorns - tas nav tikai uzkodas Filmu teātrī
Tātad, kas notika, kad svina lodēt tika aizstāts? Tas nebija diezgan. Komponenti ar jebkuru mitrumu, piemēram, alumīnija elektrolītiskie kondensatori, izauguši, elektrolītu izplūda no plombu vai vienkārši izplaucis. Tādi keramikas komponenti kā rezistori, induktori un kondensatori, kas krekinga dzesēšanas procesā, pēc tam, kad PCB samazinājās vienā ātrumā, un sastāvdaļas samazinājās citā. Izkliedētās detaļas, plastmasas noārdītas un detalizētas detaļas, un tās neizdevās, ja plastmasas iepakojumā uzsūcas mitrums, kuru pagriezās pret tvaiku, kas pazīstams kā popkorns.

1. attēls: BGA komponents, kurā parādīts popkorna efekts. (Avots: Wikimedia)
Ņemot vērā atbrīvoto produktu un rūpniecības segmentu skaitu, jaukto metālu ražošana ir izplatīta. Tomēr, tā kā nozare kopumā strauji virzās uz lielāku RoHS noteikumu ievērošanu, pastāv atvienojums starp bezvada gatavajiem produktiem un ierīcēm, kas šobrīd ir norma. Tādējādi var būt problemātiski atrast svina apdari atbrīvoto produktu ražošanai. Montāža var izvēlēties izmantot Pb bez sastāvdaļas vai PCB, un rezultāti var būt postošas.
Piemēram, izmantojot SnPb procesā bezsvina blīvu masīvu ierīces, SnPb lodēšanas pastas kļūst šķidras pie 183 ° C, bet Pb bezsvina SAC sakausējumiem, kas tiek izmantoti trieciena masīvu ierīcēs, temperatūra ir 217 ° C. Kad šos bezvada izgriezumus apstrādā alvas-svina temperatūrā, var rasties nepilnīga kausējuma kausēšana vai pat sabrukšana. Uzticamība var ievērojami tikt apdraudēta, radot priekšlaicīgu locītavu plaisu un agru termisku nogurumu.
Jautājumus, kas jāatbild, apstrādājot RoHS un atbilstību RoHS prasībām, ietver šādus jautājumus, kas saistīti ar PCB:
• Vai PCB var izmantot, lai izturētu procesa temperatūru?
• Vai ir jutība pret mitrumu?
• Kādas ir PCB īpašības, ti, biezums, virsmas apdare, temperatūra utt.?
Uz sastāvdaļām balstīti apsvērumi ir (bet ne tikai) lodmetāla lodītes materiāls platību masīvu komplektiem, ID un inventāra pārvaldībai, maksimālajai temperatūrai un mitruma jutīgumam. Visbeidzot, faktiskās apstrādes apsvērumos ietilpst sakausēšanas kušanas temperatūra, plūsmas saturs, viskozitāte, termiskās problēmas, pārveidota temperatūra, svina nesaturošs lodēšanas stieples un paliktņu atbalsts uz konveijera atkausēšanas lodēšanai.
RoHS evolūcija - tad bija desmit
RoHS 2 ir ES sākotnējās RoHS direktīvas pārstrādātā versija 2011. gadā. Bieži sauc par pārstrādāto pārstrādāto direktīvu, tā ir oficiāli pazīstama kā 2011. gada Direktīva 2011/65 / ES, kas pieņemta 2011. gada 8. jūnijā un attiecas uz dažu bīstamu vielu izmantošanas ierobežošanu EEI. Tas tika publicēts Eiropas Savienības Oficiālajā Vēstnesī 2011. gada 1. jūlijā un tika izpildīts 2011. gada 21. jūlijā. Šajā pārstrādātajā redakcijā tika izvietota militāro aprīkojumu, liela mēroga stacionārus rūpnieciskos instrumentus, liela izmēra stacionāras iekārtas, aktīvas implantējamas medicīnas ierīces un fotoelementu paneļus, kā arī baterijas un iepakojuma materiāli, no direktīvas darbības jomas.
Pavisam nesen, karsts pie preses, ir ES direktīva 2015/863, ar ko groza RoHS, lai ierobežotu vēl četras vielas, kuras parasti tiek izmantotas kā plastifikatori, lai mīkstinātu plastmasu:
• Bis (2-etilheksil) ftalāts (DEHP): maksimāli 0, 1 procenti;
• Benzilbutilftalāts (BBP): maksimāli 0, 1 procenti;
• Dibuftalftalāts (DBP): maksimums 0, 1 procenti;
• Disobutilftalāts (DIBP): maksimāli 0, 1 procenti.
Norādītās maksimālās koncentrācijas attiecas uz katru materiālu, nevis uz produktu vai tā daļu. Jaunie ierobežojumi stāsies spēkā 2019. gada 22. jūlijā attiecībā uz visām elektriskām un elektroniskām iekārtām, izņemot medicīniskās ierīces un uzraudzības un kontroles iekārtas, kuras līdz 2021. gada 22. jūlijam tiks ievērotas.
Vai tas ir tā vērts?
Vārdu sakot, jā. RoHS direktīva tika pieņemta, lai būtiski ierobežotu tādu ķīmisko piesārņotāju izmantošanu, kas noplūda no elektroniskajiem izstrādājumiem poligonos Eiropā un Ķīnā. RoHS ir iznīcinājis tūkstošiem tonnu aizliegto vielu no iespējamās izplatīšanas vidē. Tas ir arī palielinājis informētību elektronikas nozarē par produktu toksicitāti. Kamēr direktīva tika uzsākta ES, tā ir kļuvusi par globālu pūliņu.
Atbilstības un saderības problēmas vislabāk var atrisināt partnerībā starp uzņēmumu un ražotāju, jo maksas, soda naudas un problēmas bieži vien ir pārāk lielas, lai to varētu saskarties vienīgi ražojošā sabiedrība.

Autors: Carolyn Mathas