Rohs测试流程及XRF使用手册.doc

目录Rohs检测流程及测试指引-第3页术语和定义电子电气产品中限用的六种物质的测定程序均质材料的定义电子产品的拆解电子产品测试的实践指引RoHS 指令豁免清单XRF 光谱筛选法介绍X射线萤光分析仪的有害物质分析-第30页 什么是X射线电磁波的种类X射线的安全性什么是荧光X射线XRF测量原理X射线的统计波动萤光X射线分析仪器的构成荧光X射线分析仪的测量条件干扰波峰定性分析方法定量分析方法荧光X射线分析仪的测量条件关于塑料测定的补正结构用语说明SEA1000A台式荧光X射线分析仪器有害物质测定简易手册-第55页1分析条件的区别使用2分析线的设定3测定上的注意点4测定前的准备结束5-1根据常规程序进行样品测定的程序5-2根据块体标准曲线进行样品测定的程序5-3根据块体FP进行样品测定的程序6装置的校正7标准曲线的确认和更新8管理值的登记和变更9在常规测定程序下的波形保存10在块体标准曲线程序下的能谱输入应用篇-实际样品测量及测定实例-第64页RoHS对象元素的波峰的位置在实际样品测定中的注意点关于荧光X射线的测定实例容易混淆的波峰和区别方法简易拆分实例测定时的注意事项测量分析须知样品摆设方向的影响复合部品测量电线等的被覆材料的测量树脂部分的厚度厚的场合泡沫聚苯乙烯等的包装材料金属塑料以外的样品测量基板中间含有基板的样品无铅焊锡中的铅的测量涂饰被镀的样品测定事例1-10XRF与其它检测仪器对电镀材料的分析差异SEA1000A仪器介绍-第83页仪器外观仪器校正及参考物质说明分析方法与材料种类对照XRF分析要素关于保险丝消耗品的更换方法故障检修特征X射线能量表Rohs检测流程及测试指引术语和定义电子电气产品中限用的六种物质的测定程序均质材料的定义电子产品的拆解电子产品测试的实践指引RoHS 指令豁免清单XRF 光谱筛选法介绍定义以下术语和定义用于整个文件，另外还有一些术语和定义可在试验过程的术语和定义部分找到。1 电工产品依赖于电流或电磁场来正常工作的产品，或产生、转移和测量这样电流和磁场的设备，以及那些设计为交流电额定电压不超过1000V，直流电额定电压不超过1500V的产品。2 区域可替代单元用普通工具可以较容易移走（机械连接）的部件、元件或组件。注：“容易移走”包括用具有拧或拆分功能的普通工具，但是不能对单元有不可回复的破坏作用。3 物质物质是指化学元素及其化合物(例如铅是一种化学元素而氧化铅是一种化合物)。美国化学协会的化学摘要系统的注册号可用来归类所有的化学元素及其绝大部分化合物，并可用于鉴定。4 筛选主要目的是量化被检测材料中所关心（被分析）的元素的含量的一种分析手段。5 聚合物材料: 合成或半合成的有机缩合或聚合产品，能被浇铸或挤出成型或薄膜或纤维。注：聚合物材料如聚乙烯、聚氯乙烯、环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS 树脂、聚苯乙烯等。6 金属材料金属材料由金属元素组成，包括铁的、非铁的和合金材料。注：金属材料如：铁合金, 镍合金, 锡合金, 铝合金, 镁合金, 铜合金, 锌合金, 贵金属合金。7 电子装置电工产品的一部分，不能单独产生一个电气系统，通常被叫作电子元件、电子部件或零件。注：电子装置如：半导体，活性元件如二极管和整流器，被动元件如电阻和电容，电气电子连接器，击穿元件，继电器，印刷电路板（PCB ）等。8 被分析物用于检测的物质或元素9 基体分析物的材料或物质形状或形态，含有被分析物。另外还有一些术语和定义可在试验过程的术语和定义部分找到。电子电气产品中限用的六种物质（铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚）浓度的测定程序（一）参考检测方法1、 国际电工委员会 “IEC ACEA ad hoc Working Group”推出针对RoHS指令的检测程序(IEC 62321, Ed.1).2、相关国际标准EPA系列标准: 3050B 3060A 3052 3540C 8082 ENV系列标准: 1122:2001 12402:1999 BS系列标准: 6534:1994 6721-9:1989 2、 中国的电子电气产品有毒有害物质检测SN系列行业标准。（二）检测程序A样品拆分电子电气产品的成品和半成品由多种材料（聚合物类、金属类、电子元器件类、添加剂，涂料，颜料，绝缘漆，玻璃，搪瓷，胶木，墨水，瓷等）组成，必须首先进行拆解，直至得到无法进一步机械拆解的最小均质材料检测单元，再进行有害物质的检测。欧盟的技术顾问委员会（TAC ）就“均质材料”作了如下解释：均质材料（Homogenous Material）是指“统一的整体组成”，就是用机械方法拆分到不能再拆分的最小单元 。对于无法拆解的非均质组件（如IC、贴片电阻、贴片电容），须使用低温破碎、研磨等方式制成均质检测单元，再进行检测。B. 筛选测试（采用X荧光分析仪）X射线荧光光谱法适用范围：塑料部件、金属部件、电子元件中:铅、汞、镉、总铬、总溴的测试技术特点：一次性快速定性和半定量分析铅、汞、镉、铬、溴元素含量。对均质产品无须制样，直接进行无损测试。其中手持式X荧光作为定性筛选检测（主要用于出货检验），具有不受空间和样品尺寸限制的优点。通过测量，可检出有害物质不含有或含有。对于含有的样本，通过台式XRF进行半定量的分析，台式X荧光分析仪具有检测准确度及精确度高的优点，通过测量，可将样本判定为合格、不合格及待确认检测样品。C. 确证测试及相关检测仪器检测项目主要仪器处理方法铅AAS/ ICPEN1122,EPA 3050B,3052,IEC62321镉AAS/ ICPEN1122,EPA 3050B,3052, IEC62321汞氢化物AASEN1122,EPA 3050B,3052 ,IEC62321六价镉紫外分光光度计EPA3060B 7196A,IEC62321多溴联苯PBBGC-MSEPA3540C 3546 3541 3550B 3545B, IEC62321多溴二苯醚PBDEGC-MS电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES法）适用范围：塑料部件、金属部件、电子元件中铅、汞、镉、总铬的含量测试。技术要点：选择采用微波消解、湿法消解、干法消解等手段溶解样品，一次性同步测定铅、汞、镉、总铬的含量。测汞需与氢化物发生装置联用检测。原子吸收分析法 （AAS法）适用范围：塑料部件、金属部件、电子元件中铅、汞、镉、总铬的含量测试。技术特点：元素的特征原子吸收谱线选择性强，对于铅、镉、铬等元素的测试灵敏度高。测汞需与氢化物发生装置联用检测。分光光度分析法适用范围：六价铬的含量测试主要仪器：分光光度计技术特点：该方法是六价铬测试的经典方法，可参考多项国内外标准，如EPA3060A等。气相色谱/质谱联用分析法（GC-MS法）适用范围：塑料及电子元件中PBB、PBDE阻燃剂的定量分析。仪器：台式气质联用仪。技术要点：采用索氏抽提、微波抽提、快速溶剂抽提ASE等方式从样品中提取待测PBB、PBDE组分，固相萃取等方式净化，用气相色谱/质谱联用分析法测定PBB、PBDE含量。液相色谱分析法（HPLC法）适用范围：塑料部件及电子元件中PBB、PBDE阻燃剂的定量分析。主要仪器：液相色谱仪。技术特点：在PBB和PBDE测试中，HPLC法适用于十溴联苯和十溴联苯醚等高沸点难挥发性阻燃剂的测试，弥补GC-MS法的弱点。D结果评价:结果评价的内容分为以下5个方面： 对产品拆分过程的符合性评价； 对采用适当检测标准的符合性评价； 对检测单元测试结果可靠性的评价； 对各检测单元结果是否符合限量要求的判定； 对产品是否符合RoHS的总体评价均质材料的定义欧盟的技术顾问委员会（TAC ）给出的关于均质材料的指导如下：“不能被机械分离成不同材料的材料。”后来有定义为：术语“均质”是指“统一的整体组成”。单独型式的“均质材料”的例子是：塑料，陶瓷，玻璃，金属，合金，纸，板，树脂，涂层。术语“机械分离”是指原则上用机械手段如拧、割、压、磨等能将样品分离。执行者也可以决定样品是元件，这种样品的获得比较适合于电子装置。注：元件可以认为是电子电气产品中能被普通工具无损分离的最小部分，它包括电子部分如未组装的印刷电路板、电阻、电容、二极管、整流器，电机械部分如连接器、电缆绝缘，或机械部分如螺丝、骨架或壳体（表面经电镀、涂漆或涂料处理）、按键、装饰玻璃、玻璃陶瓷元件等。执行者也可以决定样品是区域可替代单元（FRU），这种样品的获得比较适合于电子装置。注：区域可替代单元是用普通工具可以较容易移走（机械连接）的部件、元件或组件。一台个人电脑上的区域可替代单元包括壳体、主板、底盘、电池、键盘、鼠标、风扇、驱动器（CD-ROM,DVD ）、电源、附加卡等。TAC提议的关键定义：均质材料：无法用物理的方法拆分成其他不同材料的均质：由单一的成分构成的（如单一的塑胶胶，金属属，玻璃等）物理性拆分：原则上能够用机械的方法拆分的材料例如如：旋开开，切割割，压碎碎，碾磨和研磨等TAC的例子1. 塑料盖盖：仅一种塑料材料料，没有涂层或其他种类的材料附着或被包含在内。（均质材料）2. 电缆缆：由非金属绝缘材料环包着的金属电线。由于每种不同的材料能够被物理性拆分分，因此每种分离出来的不同材料可以分别当作均质材料。3. 半导体包装装：塑胶模块材料料，铅架构上的镀锡电镀层层，铅架构的合金金，焊线等。每一种材料均可当作均质材料电子产品的拆解1 机械制样方法本方法的目的是为电子信息产品检测有毒有害物质的拆分制样提供规范。1.1 电子信息产品的结构和拆分原则1.1.1 术语及定义1.1.1.1 整机：指通电时能实现某些功能的电子产品，如电视、电话、电扇等；1.1.1.2 零部件：指只需借助简单工具就可以拆分的构成整机的零部件，如单板、插件、电源和模块等；1.1.1.2 零部件：指只需借助简单工具就可以拆分的构成整机的零部件，如单板、插件、电源和模块等；1.1.1.3 电子元器件和组装材料：如电阻、电容、集成电路、焊料、胶粘剂等；1.1.1.4 原材料：主要指构成电子元器件或结构件的基本材料，此类物质一般可视为“均匀材料”。1.1.2 电子信息产品的拆分目标为了精确测试电子信息产品材料中受限物质的浓度，达到有效控制有害物质在电子信息产品中使用的目的，应该在精确测试前将电子信息产品拆分至基本的构成单元或材料（详见表2）。表2 电子信息产品（EIP）的拆分目标类别基本组成单元或材料的定义类别基本组成单元或材料的定义EIP-A构成电子信息产品的各均匀材质EIPB电子信息产品中小型部件，即不能进一步拆分的小型零部件或不均匀材料，规格小于等于或小于1.2mm3（相当于0805 片式元件EIPC电子信息产品中各部件的镀层材料EIPD电子信息产品中特殊材料或特殊部件，见标准SJ200，4.11.1.3 连接方式分类1.1.3.1 物理连接：指不同的材料通过压力、摩擦力、重力等物理作用力相连接或固定在一起的方式。通常有：压接、铆接、粘接、绑接、螺纹连接、扣接、覆盖、环绕等；1.1.3.2 化学连接：指不同材料需要通过化学反应方式形成的连接。一般有焊接、电镀、化学镀、绑定（Bonding）等。1.1.4 受限物质的存在区域和形态1.1.4.1 铅：塑料添加剂、颜料、稳定剂、电池、焊接材料、镀层材料、玻璃、灯泡、固体润滑剂、橡胶等；1.1.4.2 镉：塑料稳定剂、电器触点的镀层、电池、弹簧、连接器、PCB、保险丝、颜料和涂料、半导体光电感应器等；1.1.4.3 汞：塑料添加剂、着色剂、荧光灯、温控器、传感器、继电器、金属蚀刻剂、电池、防腐剂、消毒剂、粘结剂等；1.1.4.4 六价铬：金属防锈镀层、颜料、防锈剂、防腐剂、陶瓷釉等；1.1.4.5 PBB和PBDE：有机材料的阻燃剂、PCB、连接器、塑料外壳等。1.1.5 拆分原则1.1.5.1 对涉及仲裁检测的电子信息产品，需严格按照表2 所列拆分目标进行拆分。1.1.5.2 对检测机构具有可操作性；对电子产业的供需双方具有经济可行性。制样时只针对有害物质风险高的材料进行制样，有害物质风险低的部分可不拆分。1.1.5.3 制样时，要把电子信息产品中特殊材料或特殊部件（EIPD）和其他部分（EIPA/B/C）分开制样，依EIPD/A/B/C 顺序进行拆分。1.1.5.4 体积1.2mm3 的样品不必拆分。可以整体制样（如：0805 封装的元件2.01.20.5mm 的元件不必拆分）。1.1.5.5 对于物理连接，需要拆分至连接前的材料或不大于1.2mm3 体积的单元。1.1.5.6 对于化学连接，如果是镀层（EIPC），则可制作镀层的横截面，使用检测限量为0.1的XRF或SEM/EDS 直接判断是否存在有害物质，以决定是否在镀层制作时为有意添加了有害物质。而对于本体（基体材料）的制样，采用机械或溶解方法去除镀层进行制样。1.1.5.7 对于化学连接，如果是一种材料的表面和另一种材料的端子连接，或者是两种材料的端子连接，则要分开制样。2 拆分示例2.1 有引脚类集成电路拆分示例有引脚类集成电路种类繁多、形状各异。如DIP、SOP、QFP 等，其中以QFP 最有代表性。该类器件拆分以QFP 为例。QFP器件的主要风险是引脚上的铅和塑料封装体中可能存在的有害物质。因此，对于本体4mm3的QFP，可拆分成引脚、本体两部分(注意：本体中可能含有EIPD类物质)。2.2 阵列类集成电路拆分示例阵列类集成电路器件指具有球栅阵列、柱栅阵列和针栅阵列的集成芯片，其中每一种阵列又可以分为很多。以球阵列为例，可以分为PBGA、FCBGA、CSP、WLCSP 等。该类器件拆分分别以PBGA 和FCBGA 为示例。PBGA FC-BGA拆分准则：可以拆分为焊球和本体(注意：本体中可能含有EIPD类物质)。2.3 PCB 拆分示例PCB 按基材的性质可分为无机基材板和有机基材板。一般由丝印、阻焊膜、焊盘、表层铜走线、内层铜走线、孔镀铜和基材构成。对于各类基板，重点关注焊盘的表面处理方式、有机物中的添加剂和阻燃剂。拆分准则：需要切取焊盘和有机材料来制样。当焊盘的镀层30m 时，将焊盘剥下，与焊盘一起制样；当焊盘的镀层30m 时，采用镀层的一般制样方法制样；有机基材板选取无器件无过孔的位置切割一块制样（铜含量应小于样本重量的10）。1. 环氧树脂板上的表面涂层（绿色，白色和光油） 2. 环氧树脂板上的印刷电路铜片3. 不包括涂层及铜片在内的环氧树脂板2.4 无引脚矩形片状元件拆分示例无引脚矩形片状元件的种类很多，形状大小各异。该类器件拆分以某种片式电阻为例片式电阻构成为标志层、保护层、焊端和本体。拆分准则：当体积1.2mm3 时，整体制样；当体积1.2mm3 时，焊端如果为镀层，按照镀层材料的制样方法制样；如果是物理连接，则需拆分下端子制样；本体材料直接制样。2.5 插装分立元器件拆分示例插装分立元器件很多，如电阻、电容、电感、二极管、三极管等。拆分准则：将引脚剪下制样：当本体体积1.2mm3 时，整体制样；当本体体积1.2mm3时，按照拆分原则拆分制样。如: 拆分案例：电阻器a. 陶瓷上的涂层（粉红，金，黄，红，棕色） b. 除却涂层后的陶瓷（主体）c. 银色金属（盖帽） d. 银色金属（导线）2.6 插装电解电容拆分示例插装电解电容构造较为复杂，一般构成为套管、橡胶、电解液、电解纸、铝泊、铝壳、接脚。当电容本体体积1.2mm3 时，拆分为引脚和本体；当电容本体体积1.2mm3时，拆分为引脚、外壳和本体a. 黑色塑胶片连同白色印刷。(外套管) b. 银色金属（内套管）c. 半透明纸d. 暗银色金属片 e. 黑色塑胶 f.银色金属（导线）2.7 线缆拆分示例线缆材料很多，如电线、电缆、光纤、光缆等。这类材料构造都比较简单，一般由外保护层、内保护层和无机芯材构成，拆分也按照其构成进行拆分。例：电线电缆 (power cord)组成部份:导体(铜 + 镀层), 绝缘体(内部皮膜), 外皮层2.8 金属镀层类样品按镀层拆分原则5.1.5.6制样，或不制样而用XRF判断是否有意无意添加。拆分案例4：开关a. 黑色塑胶 b. 银色金属（扣件） c. 亮银色/暗棕色金属片 d. 铜银色金属e. 金色金属 f. 银色金属 g. 亮铜金属拆分案例6：连接器a. 银色金属 b. 棕色塑胶 c. 银色金属（扣件） d. 银色金属（端子） e. 银色金属（导线）拆分案例7：变压器a. 7mm黄色胶带 b. 5mm黄色胶带 c. 铜金属线 d. 黑色磁铁 e. 银色金属（导线）f. 黑色塑胶拆分案例8：USB接口a. 白色塑胶 b. 银色金属 c. 浅褐色塑胶 d. 雪白色塑胶 e. 金色/银色金属（钉）变压器和电感类组成部件: 芯Core，卷线coil，绕轴bobbin, 导线lead wire,绝缘物insulator,外壳case框架 frame, etc.DC 马达构成部件: 部件机壳 (树脂模molded plastic, etc.), 金属部件 (轴shaft,转子 rotor core, 端子terminal,框架frame, etc.),碳刷 brush,磁铁 magnet, 卷线coil, and other请留意树脂的阻燃剂、整流子的电子特性和润滑为目的的特别金属类（合金）等或者轴承档部的润滑油国际电工委员会会（IEC）关于电子产品测试的实践指引 1 1 简介本段的目的要为电子产品中受限物质的测试提供实际的指导。象这样的指导很重要，因为测试一个完全的电子产品有许多实际的挑战，主要包括下面两个方面： 获得一个代表性的样品 应用合法的限值要求一种典型的电子产品由许多单独的零部件组成例如集成电路(IC), 分立元件(电阻，电容器，二极管等)，电线，电缆，印刷电路板（PCB），连接器，固定件，传感器等。这些部件都是一个独特的各种材料的混合体。例如，集成电路可能硅片，硅片粘合剂，环氧灌封胶，模塑化合物，引脚和引脚电镀材料。这些材料通常都是均匀的，由一组材料组成，所以获得一个代表性的样品是一个巨大的挑战。令人头痛的是各个存在法律规定的地区并没有一个统一的、可以接受的镉、六价铬、铅、汞、PBB和PBDE的限值存在。而且由于某些技术上的原因还存在豁免的情况（例如灯泡中的汞，玻璃和陶瓷中铅）。因此，产品可能在豁免的部位含有受限物质也是合法的。最终，一些公司会因为商业和管理风险的原因而选择超过法定要求设定比较保守的限值。实际挑战的一个好的例子是根据欧盟要求检测一个最终产品。欧盟规定的受限物质的限值在“同质材料”水平上，实际要做一个典型电子产品的测试是不可能的。如前所述，一种典型的电子产品（例如个人计算机，手机等）可能由成千上万种同质材料组成，由于时间、费用和样品制备的限制，要做一个完全的测试是不现实的。因此，建议测试应该集中在产品“风险”的部位进行，这样可以保持一个合理的测试费用和时间。以下是本标准确认的评估产品的实际的方法。A.2 范围本附录只提供电子产品测试的一般性的指导。由于电子产品种类繁多，本附录不可能详细覆盖到所有电子产品，如果需要某一产品类型或产品家族的详细指导，应该由那些制造产品的工业部门来发展这些知道。A.3 产品的测试产品的测试可在多个水平上进行，本附录评估产品的指导可分为3大类： 不进行拆分的评估 进行简单拆分后的评估 进行详细拆分后的评估下面的图4 举例说明各种不同水平的评估。图4: 各评估水平的测试A.3.1 不进行拆分的产品的评估产品可能在不进行拆分的情况下进行受限物质的评估，但这样的评估非常有限制，取决于被质疑的产品。在大多数情况下，外部件或材料例如外壳、外部电缆、电线、螺钉或固定件，可以不拆分进行评估。外部件的评估通常可以用本标准在第6章定义的初筛方法。表21列出了受限质历史的使用。该表并不是毫无遗漏，但是为外部件的初筛提供了一个良好的出发点。大部分受限物质的应用已经历史性的变成其中的一种应用了。在通常的外部份中的限制物质的历史使用外部件受限物质历史的使用塑料外壳，固定件，夹子，螺丝钉等铅塑料添加剂镉塑料添加剂，着色剂PBDEs阻燃剂玻璃和陶瓷铅玻璃添加剂金属外壳，固定件，夹子，螺丝钉等六价铬电镀电缆，电线铅塑料添加剂，稳定剂镉塑料添加剂，稳定剂铭牌商标汞某些树胶添加剂，固化剂备注：根据欧盟RoHS指令铅在玻璃和陶瓷中的应用是豁免的不拆分评估的优点： 相对较快且简单 受限物质过去很多都用在外部件上特别是镉.不拆分评估的缺点： 不能够评估可能包含限制物质的内在部件A.3.2 使用简单拆分技术评估产品为了要评估电子的产品内部部件，需要对产品进行一定程度拆分。许多产品都能用简单拆分技术拆分后进行测试。大多数电子产品包括最少下面两个部分： 外壳外壳保护电子的产品内部的工作件，提供安全，装饰和其它好处。通常用塑料和金属做成。 PCB组件一PCB板上有许多电子元件（集成电路，电容器，电阻，二极管等），许多产品包含多块PCB。除此之外，许多电子的产品包含多种附加的内部部件和元件，例如： 电源 电容器，稳压器，转换器 存储和记忆装置 冷却装置 扩音器，扬声器，麦克风 电池 其他要把所有的电子产品的内部部件罗列完全是不可能的，如果需要的话，应该由制造各类产品的工业部门去发展。A.3.2.1 拆分步骤下列通用指导可用于电子产品的简单拆分。许多电子产品去掉外壳后可以获得内部件。有的产品用简单的工具如螺丝刀就可以做到，有的产品则需要专用工具才能做到。出于安全的考虑，这些专用工具通常是不提供的。A.3.2.2 测试一旦去掉外壳，许多内部部件就可以得到。这时就可以用本标准第614章和图1所描述的方法进行测试。表22列出了通常在内部件上用到的受限物质。该表并不是毫无遗漏，但是为内部件的初筛提供了一个良好的出发点。列出的这些受限物质的应用很多演变成了一种应用。简单拆分后评价的优点： 提供产品的比较完全的评估 如果只集中在“高风险”的部位进行测试，一般不需要耗费太多的时间和金钱。简单拆分后评价的缺点： 可能不能完全保证产品合格 不能对所有的同质材料评估通常在内部件的受限物质的历史使用内部件限制了物质历史的使用塑料外壳，固定件，夹子，螺丝钉等铅塑料添加剂镉塑料添加剂，塑料着色剂PBDEs阻燃剂玻璃和陶瓷部分如电阻，二极管等铅玻璃添加剂金属外壳，固定件，夹子，螺丝钉等六价铬电镀电缆，电线铅塑料添加剂，稳定剂镉塑料添加剂，稳定剂印刷电路板铅焊接剂，镀层电子元件铅镀层油墨铅添加剂镉添加剂六价铬添加剂开关，继电器汞开关/继电器的元件灯泡汞在荧光灯泡上用根据欧盟RoHS指令铅在玻璃和陶瓷中的应用是豁免的，汞在荧光灯泡上的应用也豁免A.3.3 使用详细的拆分技术评估产品大多数情况下，要详细拆分产品进行完全的测试需要将产品破坏和进行成百上千个测试，因此，这种测试的可能性很低。如果确实需要，那么应该对那些“高风险”的部位进行详细拆分并测试。值得注意的是，测试某些受限物质时，通过详细拆分后的测试结果不一定会有实质性的变化。例如，铅在电子产品中最主要应用之一就是作为PCB板上连接元件的焊锡成分。虽然这种情况下焊锡用量相对较小（3-5克每块板），但是焊锡中铅的浓度很高（30-40%）。在测试产品时很容易就能明显的确定铅的存在，这样就用不着把焊锡单独从PCB板上取下来进行测试。为了说明这一点，表23列出了HDPUG最近的一项研究结果。这项结果是用类似本标准第16部分描述的方法来评估选定的一些PCB板和IC中的铅含量。结果表明，如果用了铅的话，铅的浓度就会大大超过限值。因此，在这种情况下，进一步拆分检测的结果只会在铅浓度检测值上有所增加，而进一步拆分检测的目的只是为了确定到底是哪种或是那些同质材料中含有铅。选定PCB和IC的铅含量（来自： HDPUG, 2003.2）部位平均铅浓度未来的浓度限值网络接卡10,000 ppm1000 ppm个人计算机主板28,000 ppm1000 ppm电讯板37,000 ppm1000 ppm集成电路10,000 ppm1000 ppm欧盟RoHS 规定铅的浓度限值0.1% 是以同质材料的质量来算的A.4 附加的指导这里在IEC TC111 WG3工作组的经验的基础上提供了一个附加的测试指导。下表可以帮助测试人员在评估产品过程中减少一些没必要的测试而把测试进一步集中在那些“高风险”的部位。在塑料着色剂中的受限的历史使用着色剂受限物质颜色鲜艳的塑料：黄色橙色红色绿色镉、铅和六价铬（如铬酸铅）在塑料树脂中的PBB/ PBDE 的历史应用塑料树脂与PBB/PBDE兼容?聚苯乙烯（PS）是高抗冲聚苯乙烯树脂（HIPS）是ABS是聚苯醚（PPE）否国际电工委员会会（IEC）关于电子产品测试的实践指引 2在产品材料被分离出来并用选定的方法进行测试后，对测试结果是否符合可行标准的解释说明应该小心谨慎。这是因为，虽然符合性标准例如RoHS，受限物质的浓度是以同质材料为基础的，但事实上，那些从产品中分离出来的材料可能包含了由多种同质材料按某个的比例材料混合的复合材料。这样一个复合材料的例子是电路板上的元件，如PCB上的电阻器被磨成粉末进行分析就是混合测试的例子。从产品分离出来的材料料，有可能是由多种均质材料构成的混合物物，而这些均质材料的百分比是未知的。对于从产品分离出而进行混测的材料料，其用数字表示的检测结果不可能可靠地反映出是否符合受限物质的符合性标准。另一例子是使用手提式XRF测试仪的测试电路板元件时，XRF检测的是元件中的多种同质材料。根据特定的物质在原始的同质材料里面的浓度来解释检测结果是不可能的，除非规定的同质材料在测试样品中的重量比例已知，而且很明显这也是唯一的来源。要得到从最终产品中分离出的复合材料的测试数据可能是很困难的，但复合材料的测试结果可以初筛分析样品中是否含有一定质量的某种含有受限物质的同质材料。如果可以得到用在复合材料中的某一同质材料的某种受限物质的具体信息，那么可以倒计算出该受限物质的筛选标准，用于决定是否有必要进一步测试。每种类型复合材料样品都应该做这样的分析，否则，缺乏的必要的信息，就不可能可靠地解释来自从产品分离的材料关于受限物质的符合标准的测试结果的数值。以下3个例子可以进一步说明：1、假设混合物样品A的检测结果果：没有检测到受限物质注意以下解释释：虽然用选定的检测方法没有检测到受限物质质，在检测的合成物样品A中可能有不符合的均质材料存在在，但由于其重量不足导致检测的结果低于检测下限值而无法被检测到。这种情况一般存在于重量很小的均质材料例如涂层。综上所述述，不能确定样品A是否符合RoHS2、假设混合样品B的检测结果果：250 PPM 铅（Pb） 注意以下解释释：虽然一种限用物质Pb检测后有一个数字结果果，该结果不能反映在原有均质材料中含有的Pb浓度度，除非原有的均质材料在检测样品B中的重量百分比是已知的的，并且确定是Pb的单一来源。综上所述，不能确定RoHS 符合性要求的1000PPM是否适用于样品B3、假设混合样品C的检测结果果：1500 PPM 铅（Pb） 注意以下解释释：虽然一种限用物质Pb的检测结果是超标的的，但有可能Pb来源于法规中豁免的使用范围。因此没有对测试的混合物质进一步跟踪研究究，无法确定符合性要求是否超标。CECED RoHS指南列出的例子l 焊料中的铅l PVC和其他塑胶料中的铅。以电缆为例例，要求电缆当中的每一个材料中铅的含量不超过1000ppm。l 电镀层和涂层不同于底材，而且可以由多个不同的材层组成，因此每个不同的材层必须分开考虑。综上所述述，触点、电镀成分、经过涂抹或油漆加工的成分均不能认为是均质材料。均质材料的定义英国贸易工业处委托一间顾问公司ERA Technology 完成了一项研究, 着眼于寻找合适的符合RoHS 的方法。 ERA 收到了许多对在由欧盟发布的咨询文件中“均质物质”定义进行的评价：认为这个定义是不清楚的的，需要进一步的解释。大多数的制造商和分销商都很关心： 对这个定义有清晰的理解 欧盟各成员对该问题有同样理解 制造商与执行机构应用相同的规则诠释定义元件与产品中的均质样品是否能够保持其完整性？l 在实际中，“均质材料料”并不总是指相同的组成成分。l 如果不同的材料不能通过机械手段拆分，那么他将被按照非单一组成，均质混合样品测试。l 重量的局限性也导致需要进行混合取样。l 一些电子电气元件可能含有几种成分，但是不能通过手工、工具或简单的物理与机械方法拆分 测试程序流程下图描述了确定电子技术产品中限制物质含量的测试程序的流程制得样品（聚合物、金属或电子装置）以后，必须决定是否需要采取筛选测试程序或者用不同的测试方法进行验证实验程序。筛选检验过程既可以直接测量样品（非破坏性样品制备）也可以通过破坏样品使它变均匀（机械样品制备）后测量。而这要根据样品的均匀性来做出决定。对于很多均匀的材料（比如塑料、合金、玻璃）可以不破坏性样品来进行筛选检验，然而对于其它更加复杂的样品（如填充印刷电路板），则需要先机械样品制备后，才能够进行筛选检验。机械样品制备对于筛选检验和鉴定检验来说，过程都是相同的。机械样品制备过程在第五章有描述。对于样品的筛选检验，可以用任何具备第六章所描述相应性能的XRF 分光光度计（也就是EDXRF（能量散射X 射线荧光）或者WDXRF（波长散射X 射线荧光）。必须注明的是筛选检验过程必须在受控的条件下进行。虽然由于XPF 分析技术是一种快速能效高的分析方法，它对于满足电子技术工厂的要求具备特别的优势；但是它本身也有方法应用上的限制和结果的实用性。筛选分析允许任何人在三个基本类别上对样品之间进行辨别。. 合格（白区域）：样品明显含有一定量，但浓度低于允许值。. 不合格（黑区域）：样品含量明显高于允许值。. 待定（灰区域）：由于非决定的分析结果，样品还需要进一步的检测。根据限制物质和样品材料选择使用各种分析程序进行机械制样，然后进行验证测试程序。其中样品材料可以是聚合物材料、金属材料或电子材料（以组装印刷线路板或元器件）。使用特定验证测试程序的目的是尽可能保证绝大部分实验结果是准确的；但是这可能需要花费更多的财力物力。表1: 验证测试程序的内容概要步骤物质聚合物材料金属材料电子装置（印刷线路板/元器件）机械制样(第5章)直接测量研磨直接测量研磨研磨化学制样微波消解酸消解干法灰化溶剂萃取酸消解微波消解酸消解溶剂萃取分析技术定义（包括典型误差的界限值）PBB/PBDEGC/MSHPLC/UVNA GC/MSGC/MSHPLC/UV 六价铬 Cr（VI）碱消解/比色法点测试/ 沸水萃取碱消解/比色法汞HgICP-AES, ICP-MS, CV AAS, AFS (11章)铅/镉Pb/CdICP-AES ，ICP-MS, AASICP-MS, AASICP-AES, ICP-MS, AAS在验证测试程序之后，可以确定样品是否满足限制物质的实体标准的界限。调整材料（基质）样品中主要成分或高含量化学元素及其化合物中出现的相对低含量的限制物质的分析通常会依赖于材料的种类或其基质。因此测试程序应根据测试材料而加以调整：可以通过引入适宜的空白或基质调节校准样品，或是利用把分析物从基质材料或主要成分中分离出来的准备操作步骤。电子设备中主要的材料类型是聚合物材料，且很多聚合物包含一系列用于额外着色的添加剂；金属材料和各种合金；电子装置比如印刷线路板和电子电气元器件。实验室报告需要用一个报告来总结实验室所进行的测试工作。报告要精确、清楚、明了地陈述测试结果和其它相关的信息。每一个报告至少需要包括以下一些信息：a) 姓名，地址，和相关分析实验室的地理位置b) 收到样品的日期和进行测试的日期c) 唯一识别报告的方式（如序列号）及每一页码和报告的总体页数d) 样品的描述和鉴定，包括获得样品的途径。e) 该IEC标准的参考，测试程序（包括消解方法）和测试仪器。f) 测试极限和报告极限。g) 测试结果用mg/kg表示。h) 质量保证和质量控制试验结果，包括空白试验和所用到的参考物。i) 任何该标准中没有指出的但能影响测量结果的细节，任何偏离规定程序的偏差。如果有需要，可在测试报告正文之后添加补充说明。如“修正/测试报告序列号的补遗（或者其它的更正）”，这要和以前章节中描述的相关要求一致。可选程序根据程序的质量控制部分提到的测量系统标准，可以应用其他有效的可选程序、消解方法或分析技术。若有偏离应该作评估，并在报告中体现。RoHS 指令豁免清单(截至2006年5月11日)RoHS 指令豁免清单截至2006年5月11日，RoHS 指令所有豁免项如下：免除2005/95/EC 指令第4（1）条中所要求的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚的应用。1. 小型日光灯中的汞含量不得超过5 毫克/灯；2. 一般用途的直管日光灯中的汞含量不得超过： 盐磷酸盐10 毫克 正常的三磷酸盐5 毫克 长效的三磷酸盐8 毫克3. 特殊用途的直管日光灯中的汞含量；4. 本附录中未特别提及的其它照明灯中的汞含量；5. 阴极射线管、电子部件和发光管的玻璃内的铅含量；6. 钢中合金元素中的铅含量达0.35%、铝合金中的铅含量达0.4%，铜合金中的铅含量达4%；7. 高温融化的焊 中的铅（如：铅含量,85%的合金中的铅）；以下用途中所使用的焊料中的铅：服务器，存储器、用于交换信号产生和传输的网络基础设施、电信网络管理设备；电子陶瓷零件中（如：压电装置）的铅；8. 电触头中镉及其化合物的应用，以及根据修改关于限制特定危险物质和预制品销售和使用的第76/769/EEC号指令的第91/338/EEC 号指令禁止以外的镉电镀。9. 在吸收式电冰箱中作为碳钢冷却系统防腐剂的六价铬。9a. 聚合物装置中十溴二苯醚的应用；9b.铅青铜轴承外壳及其轴衬中铅的应用；10. 根据在第7（2）条中提及的程序，欧盟委员会应评价以下方面的应用：特殊用途的直管日光灯中的汞；灯泡。11. 顺应针联接系统中使用的铅。12. 热导枪钉模组涂层中所用的铅。13. 光学玻璃及滤光玻璃中所用的铅及镉。14. 微处理器针脚及封装联接所使用的含两种以上组分的焊料中的铅（铅含量在80%与85%之间）。15. 集成电路倒装芯片封装中半导体芯片及载体之间形成可靠联接所用焊料中的铅。16. 线形白炽灯硅酸盐灯管中的铅；17. 用于专业复印设备的高强度放电灯(HID)中用作激发的卤素铅；18. 当放电灯被用作含磷的仿日晒灯(sun tanning lamps)，比如含有BSP (BaSi2O5:Pb)，以及用于重氮复印、平版印刷、捕虫器、光化学和食物加工过程的特种灯，含有磷时，比如SMS (Sr,Ba)2MgSi2O7:Pb)，放电灯中的荧光粉触媒剂的铅含量在其重量的1或以下；19. 紧凑型节能灯(ESL)中作为主要汞齐合金的特定成分(PbBiSn-Hg和PbinSg-Hg)中的铅以及作为辅助汞合金PbSn-Hg中的铅；20. 液晶显示器(LCD)用于连接平面荧光灯前后基片用的玻璃中的氧化铅。备注：以上译文中，当汉语意义发生歧义时，请以英文原文内容为准。相关指令：2002/95/EC,2005/717/EC,2005/747/EC, 2006/310/ECXRF 光谱筛选法1 范围该文件描述了应用XRF对电工产品中的限用物质进行筛选的程序。它包括了所有类型的材料如聚合物、金属及其他电子组装设备。这个方法描述了用XRF筛选样品的特征。应该注意的是，筛选测试应该在控制一定条件下进行。对于电工业来说，虽然XRF技术具有快而方便的优点，但其测试结果的运用却有一定的限制。筛选分析可用下面两种方法的一种进行：l 无损测试直接测试样品l 有损测试分析前经机械制样。通常，一个有代表性的样品或均质材料（如塑料）可以进行无损测试，而其它样品（如组装的印刷线路板）必须经过机械制样。XRF技术要求样品具有均匀组成。筛选分析允许任何人在三个基本类别上对样品之间进行辨别。l . 合格样品含有一定量，但浓度低于允许值。l . 不合格样品含量明显高于允许值。l . 待定由于非决定的分析结果，样品还需要进一步的检测。必须指出的是X射线荧光光谱测定分析方法仅能够提供在它的测量元素范围内的校准物质的信息。对于铬和溴应特别注意，这里的结果将反映样品中的总铬量和总溴量而不仅只是规定的六价铬、PBB和PBDE。因而如果发现有铬和溴存在时，必须采用其它测试程序来确定是否含有六价铬、PBB或PBDE。另一方面，如果没有发现铬和溴，那么样品中就不可能含有六价铬、PBB或PBDE。（注：在测涂层或薄膜这样特殊的情况下，应该确保XRF有足够的灵敏度，见附录A）既然XRF光谱测定是一个相对的技术，它的性能取决于校准的好坏。而校准又取决于所校准设备的精确性。XRF分析非常灵敏，这意味着必须考虑测试中光谱及基体的干涉（例如吸收和增强现象），特别是对于一些形状复杂的样品如聚合物和电子元器件更要考虑。2 标准化参考下列参考文献可能会有助于应用该文件。对于以前的文献，仅仅列出了版本。对于尚在修改的文献（包括任何修改稿），引用了最新的版本。a) ASTM C 982 为ED-XRF系统选择构件的指导书，ASTM标准手册，Vol. 12.01b) C1118-89(2000) WD-XRF系统选择构件的指导书c) Bertin, E.P. “X光谱分析原理及应用” 第二版， N.Y.出版社d) Buhrke V.E., Jenkins, R., Smith D.K., “X射线荧光和X射线衍射分析的样品制备实用指导”Wiley-VCHe) R. Van Grieken和A. Markowicz， “X-射线光谱手册” 第2版， Marcel Dekker Inc.f) IUPAC 黄皮书g) IUPAC数据解释推荐3 术语和定义作为国际化标准，应用了下列术语和定义。a) X-射线荧光光谱：作为一种比较分析技术，在较严格的条件下用一束X射线或低能光线照射样品材料，致使样品发射特征X射线。这些特征X射线的能量对应于各特定元素，样品中元素的浓度直接决定射线的强度。该发射特征X射线的过程称为X射线荧光或XRF。两个关于XRF光谱仪的实际例子是波长散射型（WDXRF）荧光光谱和能量散射型（EDXRF）荧光光谱仪。b) X-射线激发源：通常是X-射线管或放射性同位素。a) X-射线检测器：检测X射线光子的装置，并能把它的能量按照光子的振幅比例来转化为具有电子能量的脉冲。X-射线荧光光谱仪用的检测器必须满足所有波长谱线的需要才能达到表3中列出的测量样品的极限。4 仪器/设备和材料X-射线荧光光谱仪（XRF）：由X-射线激发源、样品测试台、X-射线检测器、数据处理器和控制系统。注：XRF 所用的射线对人体有害，所以所有产生射线的设备应该按照严格的安全程序来操作，另外要做好对试验人员的健康防护。5 测试程序5.1 光谱仪准备a) 按照仪器的工作指南给仪器通电，加热设备，并按照厂家的指导说明使仪器稳定。b) 确保测试稳定，按厂家的指导使检