符合RoHS標準的PCB制造:您需要了解的內(nèi)容
在現(xiàn)代電子行業(yè),環(huán)境法規(guī)正在塑造我們設計、生產(chǎn)和分銷電子元件的方式。該領域最具影響力的標準之一是 RoHS — 有害物質(zhì)限制指令。對于參與 PCB 或 PCBA 制造的公司來說,RoHS 合規(guī)性不僅是許多市場的監(jiān)管要求,也是環(huán)境責任和質(zhì)量保證的標志。
本文將幫助您了解什么是 RoHS,為什么它在 PCB 制造中很重要,以及如何確保您的產(chǎn)品符合合規(guī)標準。
RoHS 是歐盟指令,于 2003 年首次通過(指令 2002/95/EC),目前受 RoHS 3(指令 2011/65/EU 及其修正案 2015/863)的約束。它限制了電氣和電子設備 (EEE) 中常見的 10 種有害物質(zhì)的使用。
這些物質(zhì)通常存在于焊料、阻燃劑、電鍍材料和增塑劑中。如果含有這些物質(zhì)的電子產(chǎn)品被不當處理,它們會污染環(huán)境并構成嚴重的健康風險。
合法進入全球市場
如果您在歐盟、英國、中國、加利福尼亞州和其他地區(qū)銷售電子產(chǎn)品,則法律要求符合 RoHS 要求。不合規(guī)可能導致產(chǎn)品召回、海關扣押、罰款和聲譽受損。
提高工人和最終用戶的安全性
通過消除有害化學物質(zhì),RoHS 合規(guī)性既保護了制造過程中的工廠工人,也保護了產(chǎn)品使用和處置期間的最終用戶。
可持續(xù)的品牌形象
具有環(huán)保意識的消費者和企業(yè)買家越來越需要環(huán)保產(chǎn)品。符合 RoHS 標準的 PCB 表明您的公司非常重視可持續(xù)發(fā)展。
生產(chǎn)符合 RoHS 標準的 PCB 涉及制造工作流程的多個領域的變化,從材料選擇到焊接工藝和組件采購。
1. 無鉛焊接
RoHS 最顯著的影響之一是禁止在焊料中使用鉛 (Pb)。傳統(tǒng)的錫鉛焊料 (Sn63Pb37) 被無鉛合金取代,通常:
● SAC305(96.5% 錫、3.0% 銀、0.5% 銅)
● SnAgCu 合金
● 錫銅
然而,這些替代方案需要更高的焊接溫度(通常為 240-260°C),這可能會對元件和 PCB 材料造成壓力。因此,PCB 設計人員在 布局和材料選擇時需要考慮熱彈性。
2. 符合 RoHS 標準的表面處理
基于鉛的 HASL 被以下表面處理所取代:
● ENIG (化學鍍鎳浸金) – 非常適合細間距元件
● 無鉛 HASL – 更實惠,但平面更少
● OSP(有機可焊性防腐劑)– 環(huán)保且具有成本效益
● 沉銀/錫 – 用于特定的高性能應用
每種表面處理在保質(zhì)期、成本、可焊性和環(huán)境特性方面都有權衡。
3. 材料和層壓板的選擇
基材(FR4、高 Tg 層壓板等)也必須符合 RoHS 標準。無鉛焊接中的高溫工藝需要更好的熱穩(wěn)定性,因此 建議使用具有低 CTE(熱膨脹系數(shù))的 RoHS 級層壓板。
4. 組件合規(guī)性
所有電子元件(IC、電阻器、電容器、連接器)也必須經(jīng)過 RoHS 認證。單個不合規(guī)的零件可能會導致整個電路板不合規(guī)。制造商通常需要:
● 合規(guī)證書 (CoC)
● 材料聲明 (MD)
● 第三方檢測結果(例如 XRF 分析)
為確保您的 PCB 符合 RoHS 標準:
● 與經(jīng)過 RoHS 生產(chǎn)認證的值得信賴的 PCB 制造商合作。
● 索取完整的文檔,包括 CoC 和測試報告。
● 在BOM創(chuàng)建過程中,使用元件數(shù)據(jù)庫(例如SiliconExpert、Octopart)檢查合規(guī)性。
● 考慮對高風險或關鍵產(chǎn)品進行第三方實驗室測試(XRF、ICP-OES)。
雖然它始于歐盟,但許多其他國家和州(如中國 RoHS、韓國 RoHS、加州 65 號提案)已經(jīng)采用了類似甚至更嚴格的法規(guī)。
RoHS 限制電氣產(chǎn)品中的有害物質(zhì),而 REACH 則監(jiān)管所有消費品中的化學品。它們是互補的,但獨立的指令。
符合 RoHS 標準的 PCB 制造不僅僅是為了滿足監(jiān)管要求,還反映了對安全性、可持續(xù)性和全球市場準備的承諾。通過設計和生產(chǎn)符合 RoHS 標準的 PCB,您不僅可以保護用戶和環(huán)境,還可以讓您的產(chǎn)品在國際上取得成功。在選擇 PCB 或 PCBA 合作伙伴時,請確保他們了解并優(yōu)先考慮 RoHS 合規(guī)性。索取文件,審查他們的流程,并確保他們從頭到尾都使用符合 RoHS 標準的材料。
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