欧盟RoHS指令实施一年对电子设计的影响

类别：ROHS动态　出处：电子产品世界　发布于：2008-04-23 10:11:55 | 1558 次阅读

　　限制使用某些危险物质的指令(欧盟RoHS指令2002/95/EC)，已于2006年7月1日起生效。这对涉及欧盟RoHS范围内的欧盟WEEE指令中8类产品的设计工程师已经产生了影响。目前，欧盟RoHS正在接受审核，其范围可能会扩大，以涵盖医疗设备以及监控和控制器具。这一指令的更改已经影响了超出其范围的电子行业中的各个领域，汽车、甚至航空领域都出现了消除欧盟RoHS物质的趋势。
　　　
　　欧盟RoHS重大的影响是限制焊料内含有铅。这已经导致电气设备设计的变化，主要是因为没有锡铅焊料的无铅式“混入”替代品。无铅焊料的使用本身不要求更改设计，但欧盟RoHS要求对设计进行更改，原因有多种，例如：
　　　
　　许多元器件已经废弃，尤其是年限较长的微处理器和存储芯片。
　　　
　　使用无铅焊料要求更高的回流温度，可能损害许多种类的元器件，尤其是较大的电解电容器和一些连接器。如果元器件所规定的回流温度低于使用的温度，则需要一种替代方案。有时，可能要使用通孔元件或手工焊接方法，以限度降低热损伤，但有时完全重新设计也在所难免。
　　　
　　更高温度导致对元器件和绝缘板的损害，能尽量降低这一损害。板布局可以提供帮助，并避免同时焊接极大的元器件和小的热敏感元器件。更高Tg绝缘板可帮助避免在更高焊接温度时的变形和脱层问题。
　　　
　　无铅可焊镀层一般是纯锡，但也可使用锡铋和锡铜。所有这些材料都容易受到可能导致短路的锡须所带来的影响。尽管锡须引起的故障很少出现，但依然有许多已经公布的方法用来限度降低这一风险，其中一个广泛采用的策略由iNEMI提出。设计可帮助实现风险化;例如，如果不是不可避免的话，尽量不要使用定制的镀锡器件，同时也应避免细密器件端接。
　　　
　　由于缺乏实验证明的数据，无铅焊接电子器件的长期可靠性无法确定DD因为无铅焊料太新了。有研究指出，当焊点遇到较高张力时，无铅焊料比锡铅焊料更容易受到热疲劳(一般是因为周期温度变化而引起)的影响。在低张力的情况下，无铅焊料似乎表现更。设备的设计可限度降低焊点的张力，例如，通过避免使用大型芯片元件、无铅陶瓷器件和带有合金42铅框的J引脚IC。带有灵活“鸥翼型”端接的器件和小型芯片电阻器等可以带来的风险较低。
　　　
　　欧盟RoHS也对其它材料产生着影响。EMC性能要求面板之间有良好的传导性，这通过传统上基于六价铬的钝化涂层而实现。这些已经不再使用，但对于大多数应用领域，还是有替代品的。然而，这些可能不足以满足在更苛刻环境中使用的设备的要求，因此，可能需要能够保证EMC性能的替代设计。
　　　
　　设计工程师不能仅考虑计划使用的器件的技术性能，而且还需要保证这些器件符合欧盟RoHS等规范，并能够承受回流温度。欧盟RoHS物质可能用在意想不到的地方。黄牌立顿红茶可能含有作为色素的六价铬，而且器件上的墨水可能含有作为干燥剂的铅。然而，仅凭对遵从法规的供应商的信心还不够，供应商的可靠性必须首先得到保证。如果有疑问，则需要进一步的检查。像派睿电子这样的供应商已经制订了全面的措施，用于保证如果声称某个部件符合欧盟RoHS要求，则一定会符合要求，但并非所有供应商都有这种严格的程序。
　　　
　　对设计工程师的影响：
　　　
　　必须避免欧盟RoHS物质
　　　
　　无铅焊料温度更高，因此，需要考虑元器件的温度及其对欧盟RoHS指令的遵从。
　　　
　　PCB设计不需要做出显著的更改，但如果一个器件不能符合欧盟RoHS指令要求，则需要重新设计。
　　　
　　现在，利用符合欧盟RoHS规范的器件可以更容易地设计新产品，即使这些产品不属于欧盟RoHS的范围。要考虑设计如何影响长期可靠性的问题。
　　　
　　欧盟-RoHS的审核
　　　
　　欧盟目前正在复核欧盟RoHS指令。这项检查将涵盖所有方面，包括范围是否应包含第8类别和第9类别?是否应增加更多危险物质?现有的所有豁免条款都要被复核，而且定义和执行条件也要检验。
　　　
　　第8类别和第9类别很可能也要包含进来(2012年)，而且对欧盟WEEE指令范围的更改也可能影响欧盟RoHS。我们很难看到如何限制其它物质。许多剧毒化学品都用在了生产工艺中(溶剂、密封器件等)，但大部分在终成品中并不含有这些物质。终成品中含有的少数毒性物质(例如砷和铍)之所以使用，是因为其所在领域中尚无替代品。然而，需要一个全面的研究才能确定是否要将这些物质加入进来。希望尚不明确的许多领域(固定装置、上市产品、备件等)都能得到澄清。
　　　
　　对选择符合欧盟RoHS指令元器件的一些小提示：
　　　
　　在现阶段，中国的工程师们需要特别留意那些满足欧盟RoHS“豁免条款”的产品，因为这并不意味着它们就能符合现行的中国RoHS标准。举例来说，基于对含铅陶瓷和玻璃所做出的豁免，很多被动元器件(如电阻)都是符合指令的，而这些都将需要符合中国RoHS的橙色标识及详细的物料清单等等。正如上述例子所说，中国的条款不仅要求贴有绿色标识的欧盟RoHS协从，且还需有橙色的标识，就算有欧盟的豁免也不能例外。

关键词：RoHS

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