ROHS基础知识汇总(DOC18)

ROHS 基础知识汇总
有害物质限制指令（RoHS）和报废电子电气设备指令（WEEE）不久将要求公司
改变设计、制造、追踪、及新产品投放市场的方式。为了给顺应 RoHS / WEEE
的电子设计和制造提供必要的控制程序，原始设备制造商(OEM)和电子制造（与
设计）服务(EMS)供应商必须合作开发产品策略。采用的策略必须根据客户的要
求制定。此次讨论将引入 3 个产品类别。
1. 高可靠性免除类：由于其终端市场应用，高可靠性产品属于 RoHS 免除产品。
例如某些军事、航空、及移植医学产品等。这些产品要求提高操作可靠性标准，
并因此从环境指示中免除。然而，这些指令的全球效应正显著影响着这类产品。
无铅零件长期可靠性问题和新的置换合金长期数据缺乏严重影响到这类产品。现
已有重大的实验设计(DOE)和包括但不限于锡晶须的全球长期可靠性问题研究，
并将持续进行。需要更多的长期研究。军用标准构件和无锡构件将继续长期使用，
直到这些研究提出可行选择。很不幸，商业组件将不作为这类产品中的无铅产品。
产品将经受混合技术入侵实验，即，同一物料单(BOM)的无锡构件和无铅零件混
合。更重要的是，大部分入侵使其实现机板等级设计，而无需 OEM 知识。2005
年夏季的 Avnet-TFI 调查显示，28%的构件制造商没有计划用新的构件编号专门
识别他们的无铅构件。如果在产品设计阶段管理正确，这不会引起严重问题。然
而，对于已处于产品周期的产品危险提高了，因为无铅构件已处于市场运输中超
过 1 年（……保守估计）。OEM 的和 EMS 供应商应有适当的策略和程序降低混
合技术入侵的风险。选择包括寿命购买、从经纪人市场采购构件、销售后市场铸
造和铅重镀或"镀铅"。OEM 的和 EMS 供应商在决定使用哪种降低风险策略之前
应考虑产品寿命周期和下属成本（非重现和重现）。
预计不愿意支持无锡和无铅生产线的制造商的无锡零件会加速退化。事实上，
2005 年同一调查显示，只有 36%的供应商计划合理处理不顺应存货，其中 31%
没有供应无锡构件的计划。显然，构件寿命周期分析应成为设计周期中的必然里
程碑。
2. 顺应要求类：产品必须顺应欧盟指令。显然，顺应对 OEM 来说是一个业务问
题。立法将决定顺应要求，但是市场将决定构件可用性、制造服务供应和合金使
用。因为在高可靠性类别中，混合技术入侵将是一个显著的焦点，尤其是对于目
前处于生产周期的产品。OEM 的和 EMS 供应商应有适当的策略和程序降低混合
技术入侵的风险。
RoHS 禁止的 6 种物质得到了重点强调，但是对"其它"指令的重视却很少。2003
年 6 月 30 日生效的 2003/11/EC 指令中的 2 中阻燃剂，限制了行销和使用五溴
二苯醚(pentaBDE)和 octaBDE。没有注明免除。"物质不可投放市场或作为物质
或物质成分或浓度高于 0.1 %的预备成分使用。"
对于新产品或产品重新设计，设计者应在设计周期早期制定顺应限制。如果没有
适当实现最优化，应对工程部进行制造工艺和消极结果教育。设计回顾讨论应包
括湿度灵敏性水平(MSL)、构件电镀选择、零件最高回流温度、热平衡、及要求
的 PCB 处理。早期包含的制造将是成功的诀窍。
预计构件成本不是显著的成本来源。主要的成本来自更高温制造工艺、高端立法
要求、及其要求的全部追踪基础。实行前摄设计、制造和信息管理策略将推动顺
应 RoHS / WEEE 的转变。
3. 顺应免除类：有的产品由于其免除状态或有限的产品寿命不必实行顺应。由
于无锡和无铅构件与目前的无锡制造工艺一致，OEM 很可能关注他们产品的混
合技术入侵。然而，面对全球顺应的挑战，EMS 供应商还必须显露附加存货控
制和物流成本。这一类别面临的最大挑战是零件退化。
方法
Sparton 电子采用 3 个阶段的计划同时实施 3 个类别。要求为所有 3 个产品类别
提供服务的 EMS 公司必须有能力运行无锡和无铅制造工艺。服务供应商必须能
够识别非顺应零件和顺应零件，在运行中调整制造工艺，并维护要求的信息和控
制要求的操作中必要的工艺。
第一阶段：BOM 分析是最先和最重要的一步。其产量将决定产品最优策略。不
论对哪类产品，都应定期实施新设计或现有产品的 BOM 分析。
一项 BOM 分析至少应包括退化筛选；用于二级互连的电镀处理（如导线、球、
插头）；湿度灵敏性水平(MSL)；及寿命周期预测。
为顺应 RoHS 公开要求并与无铅制造工艺一致，第 2 类产品应包括附加数据，如
有害物质浓度；顺应日期；包装日期码；工艺限制（如最高封装温度）；及在原
始零件不适情况下的变更。
Sparton 运用诸如 i2 科技、Part Miner、Rohs-Weee.org、Total Parts Plus、工程
部员工、及高级制造组的第 3 方工具分析物料单、预测寿命周期、维护顺应和非
顺应零件数据、进行分类评估、及为客户提供降低风险策略的建议。
第二阶段：第 2 类（顺应要求）产品的下一步是工艺兼容性分析。进入第二阶段
表明第一阶段评估以"最小努力"分类。也就是说，可以通过最小的努力轻松地将
构件转化为他们的顺应零件（如，原始零件可转化为构成、安装、及功能性相等
物(FFF)）。