RoHS:绿色计划
2. 不含 BFR 的塑料 优势 健康优势 不用担心可靠性问题 流动特性和装配 缺乏流动性通常会被视为一种缺点,因为这可能导致电气接触质量下降,但实际上这也是一大优势,相对于含铅焊料而言,无铅焊料能让元件间的连接更加紧密。 业界的批评 可靠性: 成本: 在使用过程中采用更昂贵、更稀缺的材料,消耗更高的热能,工序更长,产能更低,这些一系列问题会使电子设备的成本增加数十亿美元,这还不算技术转换的过程。高成本和低利润会导致价格上涨,最终将成本转嫁到消费者头上。 资源使用不当: 标识 以下给出了一些常见的标识: RoHS测试 电气电子设备制造商应在生产过程中检查并确保新产品的六价铬、汞、铅、镉以及PBDE和PBE等限制使用物质不超标。 XRF检查(初步方法) 湿化学分析(验证方法) RoHS部件标识 赛普拉斯半导体公司在其销售的器件型号中添加了后缀字母X。 RoHS部件 = CY7C199C-15VXC 非RoHS部件 = CY7C199C-15VC 赛普拉斯的RoHS政策 赛普
塑料溴化阻燃剂 (BFR) 含量禁止超过0.1%,这一规定对塑料的回收再利用产生了影响。越来越多的产品采用再生塑料,因此必须了解这些塑料的BFR含量,这需要跟踪回收塑料的来源以明确BFR含量,或者通过测量样本的方式获得 BFR 含量数据。BFR含量高的塑料处理起来成本高,而且很难废弃;而BFR低于0.1%的塑料则能作为有价值的可回收材料。
当今大多数高科技垃圾最终都被运往第三世界国家,而RoHS标准的实施能有助于减少对这些国家居民的伤害和环境的影响。无铅焊接和相关元件的使用能让从事原型设计和制造操作的电子产业工人直接受益,提高他们的健康水平。接触焊膏对健康的影响已经不再像从前那样严重了。
有人预测RoHS标准的实施会造成大量元件故障,降低可靠性。而当今全世界范围内有大量合规产品被广泛使用,并没有出现这些问题。目前大多数消费类电子产品都符合RoHS标准,包括苹果的iPod便携式音乐播放器以及戴尔和惠普的家用电脑和服务器等。
含铅和无铅焊膏的一个主要区别就在于焊膏液态时的流动特性。含铅焊料的表面张力低,会向液体焊料周边的金属表面慢慢扩散。与此形成对比的是,无铅焊料在液态情况下会保持原地不动,仅停留在最初接触到的金属表面上。
无铅焊料方案的长期可靠性仍存在争议。可靠性是一个非常复杂宽泛的问题,这里难以赘述。过去几年来,已有大量技术论文和文章对此问题进行了探讨。无论“锡须(tin whiskers)”或“锡瘟(tin pest)”是真正的问题还是仅仅是理论上的问题,包括填埋铅的浸出污染等,这些都有待于进一步的研究。不幸的是,锡铅焊料已经使用了将近2000年,所有铅焊料替代材料显然都不具备如此长期的有效性数据。
如果说无铅焊接的可靠性是个值得争辩的问题,那么无铅焊接的整体成本要高于铅锡焊接却是个不争的事实。仅转换过程就要花费上亿美元,包括培训、工艺开发、资格认证测试和新设备等。
无铅焊料造成的成本既看不到又不能恢复,经济学家称之为“机会成本”。无铅焊料的机会成本在于,熟练的技术工人需要花费大量工时进行无铅工艺技术的准备和转换工作。这些工人本可以把时间用于提高产品质量、制造水平、新产品开发以及增强功能,结果却为一个幻想浪费掉了。
RoHS不要求任何特定的产品标识。不过,许多制造商采取了自己的合规标识以减少混淆。现今使用的可视标识包括“RoHS compliant”标签、绿叶、对勾和“PB-Free”标识等。
图:测试决策流程图
针对各种不同材料,可靠、准确、快速地进行RoHS限制元素检查是一项艰巨的工作。在实践中,X射线荧光分析 (XRF) 已被证明是一种理想的分析工具,能充分满足业界的主要需求。XRF的采样准备最少并且能直接测量固态样本,因此优于其它元素分析方法。XRF检查法能在最短时间内得出结果,成本效率优势最高,可以显示产品中是否存在RoHS标准规定的危险物质以及所在的位置。举例来说,这种技术特别适用于对最终产品进行快速检查。
在RoHS测试过程中,首先利用XRF进行初步检查。如果发现大量限制物质,则要使用湿化学分析(Wet Chemical Analysis)进行进一步测试,以获得准确度较高的结论。
图:RoHS测试流程图
各公司通过独特的器件型号来区分RoHS合规性和非合规性产品。通过在原始器件型号系统中添加字母的方式来标明RoHS合规性产品,并可在数据手册或器件型号细目表中轻松识别。举例来说:
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