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欧美如何在PCB材料法规上采取不同立场

发布日期:2020-05-26

欧盟为何对PCB中的内容如此严格?

在规管通过其国家分配的材料和产品方面,美国和欧盟一直存在分歧。

两个地区在电子材料法规上没有不同。

欧盟遵循以下两个标准:减少有害物质(RoHS)和电气电子设备产生的废物(WEEE)。美国遵守美国国家标准技术研究院(NIST)的协议,该协议概述了美国电气和电子设备合规性要求的指南。

让我们研究一下他们法规中的主要差异以及这对工程师的影响。

什么算作电气和电子设备(EEE)?

在欧盟销售,制造或分销电气和电子设备(EEE)的美国公司必须遵守RoHS和WEEE标准。

美国商业服务局将EEE定义为“为了正常工作而依赖于电流或电磁场的设备,以及用于产生,传输和测量此类电流和场的设备,其设计使用的额定电压不超过1000V适用于AC和1500V DC。”

从这个意义上说,RoHS适用于需要电火花才能开始运行的任何产品。

这些法规最终会影响工程师,特别是在用于组件和电路板的材料类型方面。

PCB包括金属和邻苯二甲酸盐-有些在美国是允许的,有些在欧洲是不允许的。

以下是PCB中使用的金属和邻苯二甲酸盐的清单。

焊料中的铅(Pb)
传感器,开关和继电器中的汞(Hg)
电池,片式电阻器,半导体和其他金属中的镉(Cd)作为耐腐蚀源
六价铬(Cr6 +)用于金属腐蚀
多溴联苯(PBB)在变压器,电容器和其他电子组件中用作阻燃剂和润滑剂
多溴二苯醚(PBDE)用作阻燃剂
邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯(DEHP)用于电缆和电线的绝缘
电线电缆中邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)共增塑剂,以及在柔性粘合剂中的添加剂
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在柔性清漆中用作增塑剂
邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)与DBP相似,但通常不用于电子产品

美国制造商是否遵守RoHS?

正如我们在2020年RoHS入门指南中所概述的那样,“减少有害物质”已于2003年引入欧盟,并定期更新其参数以应对电子废物的扩散。

RoHS对以下重金属(镉除外)的最大浓度(重量)限制为0.1%(0.01%):

铅(Pb)
汞(Hg)
镉(.01%)
六价铬(Cr6 +)
多溴联苯(PBB)
多溴二苯醚(PBDE)
美国联邦政府对上述重金属没有明确规定。但是,他们支持EEE产品的自愿性ENERGY STAR计划。这是由环境保护署(EPA)和能源部(DOE)共同制定的一项计划,该计划设定了70多种产品类别(包括电子产品)的能效规范。

要获得有关PCB中金属和邻苯二甲酸盐的更严格指南,必须遵循州政府制定的法规。一些州要求电子材料符合RoHS;禁止在该州出售不符合要求的电子产品。

为什么欧洲在电子毒性方面更加严格

为什么欧洲在电子材料法规方面看起来如此严格?

在讨论新法律和政策时,欧洲委员会(EC)遵守预防原则。预防原则告知环境政策制定者,如果他们发现任何可能危害物质,人或动物或环境的材料,则应采取预防措施。通过回答一系列问题,公司可以确定是否需要将预防原则付诸实践。

预防原则

面对不确定性做出决定时,欧盟委员会遵守“预防原则”。图片由欧盟委员会提供

EC在采取行动之前会先考虑毒性而不是性能。美国政策的不同之处在于,它们通常会在采取监管措施之前为损害证明设定高标准。同样,美国政府也不严格执行“能源之星”计划,这可能导致性能优先于材料的毒性。

毒性与性能

受限材料分布在整个PCB上,毒性与材料性能之间的平衡对于工程师来说似乎是负担。 但是,通过遵守RoHS和其他电子材料法规,开发人员可以确保其设备可以在美国和欧洲发行。
这些法规也可能引发使用适用于环境并提供高性能(例如无铅焊料)的新材料的进一步创新。

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