RoHS禁令簡介
RoHS是《電氣、電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》(the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment)的英文縮寫,主要限制電氣、電子產(chǎn)品中的鉛Pb、鎘Cd、汞Hg、六價鉻Cr(VI)、多溴聯(lián)苯PBB、多溴聯(lián)苯醚PBDE6種有害物質(zhì)含量。產(chǎn)品中各物質(zhì)的大容許含量分別為:Cd為100ppm,Pb、Hg、Cr(VI)、PBB和PBDE為1000ppm。該指令由歐洲議會及理事會提出,歐盟成員國已于2006年7月1日起強(qiáng)制實(shí)施。我國七部委聯(lián)合發(fā)布第 39 號令《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》自2007年3月1日起施行。
電子信息產(chǎn)品,是指采用電子信息技術(shù)制造的電子雷達(dá)產(chǎn)品、電子通信產(chǎn)品、廣播電視產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)產(chǎn)品、家用電子產(chǎn)品、電子測量儀器產(chǎn)品、電子專用產(chǎn)品、電子元器件產(chǎn)品、電子應(yīng)用產(chǎn)品、電子材料產(chǎn)品等產(chǎn)品及其配件。在電子信息產(chǎn)品中限制使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)等六種有害物質(zhì)。
熒光光譜分析法進(jìn)行RoHS檢測的主要特點(diǎn)
檢測上述6種物質(zhì)的方法有兩種:一種是采用合適的混合酸進(jìn)行全消解,必要時對有機(jī)物進(jìn)行微波加溫加壓消解后,使用等離子體發(fā)射光譜儀/質(zhì)譜儀(ICP)、原子吸收光譜儀(AAS)、紫外分光光度計(jì)(UV-VIS)以及氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)等進(jìn)行定量分析,這種方法主要優(yōu)點(diǎn)是可對樣品進(jìn)行定量分析,缺點(diǎn)是制樣復(fù)雜且周期長,樣品需要破壞,制樣要求高和設(shè)備投資大等。
另一種為熒光光譜分析法(XRF),其又可分為波長散射(WD-XRF)和能量散射(ED-XRF)兩種。原理是通過X射線照射樣品,撞擊原子使外層電子產(chǎn)生能級遷躍,低能級電子獲得能量向高能級遷躍,并在原來的地方留下空位,而部分高能級的電子則填補(bǔ)到這些空位中。在填補(bǔ)的這個過程中,高能級的電子失去能量,這些能量以熒光X射線的方式釋放。根據(jù)原子不同以及發(fā)生的遷躍層(shell)不同,這些熒光X射線的能量也不一樣。檢測設(shè)備有一探測器,對這些熒光X射線粒子進(jìn)行收集。然后根據(jù)能量來判別元素的種類,根據(jù)收集到的粒子的強(qiáng)度來計(jì)算元素的含量。該方法有半定量分析和定量分析之分。半定量分析叫FP(Fundamental Parameter)方法,原理是先進(jìn)行定性分析,然后根據(jù)檢出的熒光X線強(qiáng)度以及元素的比率等理論計(jì)算各成分的含有量。定量分析一般采用檢量線法,首先對多個標(biāo)準(zhǔn)試料進(jìn)行測試,做成基準(zhǔn)的檢量線,然后測試實(shí)際的樣品,并和檢量線進(jìn)行比較,從而確定實(shí)際樣品中元素的含有量。
用熒光光譜分析法(XRF)檢測RoHS,主要特點(diǎn)是不需復(fù)雜的樣品前處理,可對金屬、樹脂、粉體、液體等任何形態(tài)的樣品進(jìn)行無損直接測定,能快速簡單地測定鎘(Cd)、鉛(Pb)、汞(Hg)、總鉻(Cr)和總溴(Br)。檢測RoHS的主要依據(jù)是SJ/T11365-2006《電子電氣產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的檢測方法》,用X射線熒光光譜儀對電子信息產(chǎn)品中有毒有害篩選的測試方法。
熒光光譜分析法(XRF)能夠檢測鉻,只是不能區(qū)別樣品中是有毒的六價鉻,還是三價鉻形態(tài)。如果樣品中總鉻含量低于限定范圍(≤700ppm),表明六價鉻較低(小于1000ppm),如果不存在此狀況,就需要進(jìn)行有害性化學(xué)分析??梢圆捎肧J/T11365-2006《電子電氣產(chǎn)品中有毒有害物質(zhì)的檢測方法》中比色法測試六價鉻,或采用分光光度法(UV-VIS)進(jìn)行定量分析。
一般樣品中含有的溴化物并不局限于PBB、PBDE 或是四溴雙酚這些物質(zhì),自然界中存在的溴化物有幾百萬種,但是用熒光光譜分析法(XRF)進(jìn)行檢測無法分辨樣品中含有的是哪一種溴化物,只能判斷含有溴,因此熒光光譜分析法(XRF)的檢測結(jié)果是總溴的含量。同樣的規(guī)則,如果PBB和PBDE中的總溴含量低于限定值(≤300ppm)范圍的話,就可判定PBB和PBDE不超標(biāo),否則可用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)行定量分析。
用熒光光譜分析法(XRF)檢測RoHS,對檢測樣品的形狀大小有一定要求,面積應(yīng)大于2mm2,金屬樣品的厚度應(yīng)大于0.2mm ,非金屬品的厚度應(yīng)大于2mm,樣品的形狀和大小對測試結(jié)果有很大影響。檢測表面光滑、材質(zhì)均一的樣品時,精度比較高,因此檢測中可適當(dāng)考慮改善樣品。因電子產(chǎn)品的成品和半成品由多種材料組成,首先必須進(jìn)行拆解,直至得到無法進(jìn)一步機(jī)械拆解的小均質(zhì)材料檢測單元,并使其符合檢測要求。
測試時不能只看數(shù)據(jù),同時還要看譜圖,因元素之間存在相互干擾。典型的干擾有銠、銻干擾鎘,溴、砷干擾鉛,As干擾PbLa ,Br干擾PbLb。尤其是在測試結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)值時,一定要注意觀察譜線圖上被測元素是否受其他可能干擾元素的影響。