一、前言
隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高,人們對(duì)鹵素問(wèn)題的重視也日益添加,依據(jù)IEC61249-2-21的要求,關(guān)于無(wú)鹵素制作線路板規(guī)則了所用的電子焊接資料、樹脂以及增強(qiáng)性能的資猜中鹵素的最高含量,無(wú)鹵素成為繼2006年7月1日ROHS指令實(shí)施以來(lái)電子職業(yè)的又一次綠色革命。
二、鹵素的意思
“鹵素”是希臘語(yǔ),原意是鹽堿地的意思,鹵素或者鹵族元素包含氟、氯、溴、碘和砹五種化學(xué)元素。在電子業(yè)領(lǐng)域,人們僅對(duì)溴和氯最感興趣。
三、 為什么要實(shí)施無(wú)鹵素
含溴、氯化合物的電子廢料、塑膠產(chǎn)品中含有鹵素類阻燃劑、PVC,當(dāng)這些產(chǎn)品拋棄燃燒時(shí),易產(chǎn)有害物質(zhì)戴奧辛和酸性氣體(HCl),經(jīng)由生物累積,損害環(huán)境和人體健康,聯(lián)合國(guó)世界環(huán)境規(guī)劃已將其列入持久性有機(jī)污染物。
鹵化物廣泛存在于印刷電路板、焊接掩膜、模塑化合物、連接器,以及其他常見(jiàn)的電子產(chǎn)品中。如印刷電路板的阻燃劑中有含鹵資料,其間PBB和PBDE的毒性是人們最為關(guān)懷的。含有鹵素的電路板和電子產(chǎn)品在不完全燃燒的情況下會(huì)發(fā)生許多副產(chǎn)品,包含二惡英(dioxin)和呋喃類化合物(furan-likecompound),以及酸性或腐蝕性氣體,這些對(duì)環(huán)境及人的健康具有潛在損害。現(xiàn)在大部分電力及通訊電纜均含有鹵素,這種線纜在燃燒時(shí)就會(huì)散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。一旦發(fā)生火災(zāi),線纜燃燒發(fā)生的酸性氣體將損害人們的鼻子、嘴和嗓子,煙霧還容易使人迷失方向,難以逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。因此歐盟的RoHS條例制止在印刷電路板中運(yùn)用PBB和PBDE這兩種含鹵資料。現(xiàn)在有人妄圖在電子器件中約束運(yùn)用一切的含鹵資料。他們以為,燃燒電子器件時(shí),溴化資料會(huì)生成劇毒的二惡英。他們要求制止運(yùn)用的含鹵資料超出了RoHS開始只約束PBB和PBDE的規(guī)則。
無(wú)鹵素可能會(huì)成為繼2006年7月1日RoHS(有害物質(zhì)約束)指令實(shí)施以來(lái)電子職業(yè)的又一次綠色革命。和鹵化物的損害比較,RoHS指令約束運(yùn)用的六種有害物質(zhì)(鉛Pb、鎘Cd、汞Hg、六價(jià)鉻CR6+四種重金屬和多溴二苯醚PBDE、多溴聯(lián)苯PBB兩種阻燃劑)的損害更是觸目驚心。
其間,鉛會(huì)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)直接形成損傷;鎘會(huì)對(duì)骨骼、腎臟、呼吸系統(tǒng)形成損傷;汞會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)和腎臟系統(tǒng)形成損傷;六價(jià)鉻會(huì)形成遺傳性基因缺點(diǎn);多溴二苯醚PBDE和多溴聯(lián)苯是激烈的致癌性和致畸性物質(zhì)。
從無(wú)鉛、RoHS到無(wú)鹵素,再到挪威要求制止運(yùn)用18種有害物質(zhì)的PoHS指令,對(duì)資料越來(lái)越嚴(yán)厲的環(huán)保要求不但能明顯減少電子產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的污染,還能有用保障咱們的健康。
消除鹵素的市場(chǎng)推動(dòng)要素:
(1)對(duì)環(huán)境和健康的憂慮
(2)某些溴化阻燃劑確實(shí)有毒(多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚)
(3)許多溴化阻燃劑與已知有毒的多氯聯(lián)苯結(jié)構(gòu)類似
(4)刺激了對(duì)一切溴化阻燃劑的防范心思
(5)產(chǎn)品壽數(shù)終止燃燒處理發(fā)生的毒副產(chǎn)品
(6)鹵素的不完全燃燒發(fā)生二惡英
(7)拋棄電器常溫燃燒在全球范圍內(nèi)盛行
(8)環(huán)境安排激烈對(duì)立溴化阻燃劑
(9)在環(huán)境安排的推動(dòng)下,OEM正在尋求無(wú)鹵素解決方案并將這一要求推及整個(gè)供應(yīng)鏈。
(10)各大主要OEM公告消除溴化物
蘋果:2008年末消除聚氯乙烯和溴化阻燃劑
DELL:2009年消除溴化阻燃劑
HP:2009年消除聚氯乙烯和溴化阻燃劑
含氯的碳水化合物燃燒期間會(huì)形成少數(shù)的二惡英和呋喃
依據(jù)消防數(shù)據(jù),意外火災(zāi)發(fā)生的呋喃和二惡英水平對(duì)人身健康的影響不大。
四、無(wú)鹵素相關(guān)法規(guī)及其內(nèi)容
依據(jù)各種產(chǎn)業(yè)規(guī)范,可接受的鹵素含量:溴為900ppm,氯為900ppm,鹵素的總含量最多為1500ppm。
無(wú)鹵素要求規(guī)范:
IPC低鹵素電子規(guī)范工作組4-33A & JEDEC JC14委員會(huì):一切PCB基材有必要滿意IPC-4101B規(guī)范中定義的低鹵素溴和氯的要求?,F(xiàn)在RoHS II正在修訂中。
關(guān)于許多不同來(lái)源的鹵素,以及低水平鹵素含量對(duì)環(huán)境的最低極限影響,大多數(shù)機(jī)構(gòu)采用世界電化學(xué)委員會(huì)(InternationalElectrochemicalCommission,IEC)所規(guī)則的含量水平,作為其最終安裝產(chǎn)品的要求。
五、無(wú)鹵化的檢測(cè)與剖析
為了證明電路板用的資猜中不含鹵素,制作商有必要進(jìn)行燃燒測(cè)驗(yàn),然后用離子色譜法測(cè)定有沒(méi)有鹵族元素。燃燒時(shí)溴化活化劑資料分解,在這些資猜中,溴化物中的原子在室溫下以共價(jià)健結(jié)組成溴化物分子
測(cè)驗(yàn)辦法:
(1)prEN 14582 Characterication of waste – Halogen and sulfur content – Oxygen combustion in closed systems and determination method
method A (Calorimetric bomb method)
method B (Schoniger flask combustion method)
(2)IEC 61189-2 測(cè)驗(yàn)辦法,用于電子資料、PCB板以及互聯(lián)結(jié)構(gòu)件和組裝件
part 2 TEST 2C12 測(cè)驗(yàn)辦法用于互聯(lián)結(jié)構(gòu)件
(3)JPCA-ES-01-2003
無(wú)鹵素資料的測(cè)驗(yàn)辦法
(4)IPC TM-650 (Number2.3.41)
六、 無(wú)鹵化制程面臨的應(yīng)戰(zhàn)與機(jī)會(huì)
無(wú)鹵化運(yùn)動(dòng)關(guān)于咱們中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō),只要應(yīng)戰(zhàn),沒(méi)有機(jī)會(huì),由于咱們是被逼者,是規(guī)則的被逼恪守者。
咱們一定要從無(wú)鉛化、無(wú)鹵化這一系列接二連三的環(huán)保運(yùn)動(dòng)中吸取教訓(xùn),引起咱們的警惕。咱們成功應(yīng)對(duì)了無(wú)鉛化,結(jié)果不久就出現(xiàn)了無(wú)鹵化。如果無(wú)鹵化咱們也應(yīng)對(duì)過(guò)去了,那么很快就會(huì)出現(xiàn)下一個(gè)咱們意想不到的新運(yùn)動(dòng)。由于運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)便是“遏制”,而為了實(shí)現(xiàn)這一意圖的手段是多種多樣的,為了需求,隨時(shí)能夠找出一個(gè)官樣文章的理由。歐美之所以敢這樣做,便是看準(zhǔn)了中國(guó)企業(yè)普遍存在的“研制缺位”這一軟肋,打你,卻讓你毫無(wú)反擊之力,要么被打倒,要么被逼地遮擋。