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RoHS指令中有哪些優(yōu)點和缺點
自歐盟發(fā)布有害物質限制（RoHS）指令以來已有十多年了，該指令限制了電子設備中少量物質的使用，其中鉛是優(yōu)秀的。在這十多年的時間里，世界其他地區(qū)也紛紛加入潮流。遵守RoHS要求的教育遠不止于此。它還涉及解決材料特征和挑戰(zhàn)，以及尋找能夠支持制造中新要求和極條件的過程。最后，這還意味著更好地理解術語“合規(guī)"，“不合規(guī)"和“兼容"這些都表現(xiàn)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中。
簡而言之，初始指令下的RoHS符合性表明該組件不含六種有害物質：鉛，汞，鎘，六價鉻，PBB和PBDE。根據(jù)RoHS，PCB組裝過程要求RoHS指令中列出的所有有害材料均不得在電路板，組件或焊料中使用。除不含有害物質外，RoHS兼容性還要求組件能夠承受RoHS板組裝中使用的更高的焊接溫度，至少比錫鉛高30oC。不幸的是，某些符合RoHS的組件無法應對高溫。還有其他許多挑戰(zhàn)。甚至電路板的表面處理也需要進行大量修改，以符合無鉛和RoHS標準。
那么，更換鉛焊料會發(fā)生什么呢？不好看 帶有水分的組件（例如鋁電解電容器）會鼓起，從密封圈中吹出電解液，或者只是吹散開來。在PCB以一種速率收縮而另一種速率收縮之后，諸如陶瓷電阻器，電感器和電容器之類的陶瓷組件在冷卻過程中破裂。當塑料包裝吸收的水分變成蒸汽時，部件會翹曲，塑料降解，部件會分層并失效，這就是所謂的爆米花效應。
鑒于豁免產(chǎn)品和行業(yè)細分的數(shù)量，混合金屬制造很普遍。但是，由于整個行業(yè)都在朝著更加嚴格地遵守RoHS的方向快速發(fā)展，因此無鉛成品與現(xiàn)在已成為常規(guī)的設備之間存在脫節(jié)。因此，尋找免檢產(chǎn)品制造的鉛涂層可能會有問題。組裝過程中可能會選擇使用無鉛組件或PCB，結果可能是災難性的。
例如，當在SnPb工藝中使用無鉛凸點陣列器件時，SnPb焊膏在183°C時變?yōu)橐簯B(tài)，但在凸點陣列器件中使用的無鉛SAC合金需要217°C的溫度。在錫鉛溫度下處理這些無鉛凸塊時，可能會發(fā)生凸塊熔化不*甚至塌陷。導致接頭過早開裂和早期熱疲勞會大大損害可靠性。
處理RoHS與非RoHS合規(guī)性時要回答的問題包括基于PCB的問題，例如：
使用的PCB是否可以承受過程溫度？
是否有水分敏感性？
PCB的特性是什么，即厚度，表面光潔度，溫度等？
基于組件的考慮因素包括（但不限于）用于區(qū)域陣列封裝的焊球材料，ID和庫存管理，最高溫度和濕度敏感性。最后，對于實際加工，要考慮的因素包括合金熔化溫度，焊劑含量，粘度，熱問題，返工溫度，無鉛焊錫絲和輸送機上用于回流焊的板支撐。
最大的是歐盟指令2015/863，該指令對RoHS進行了修訂，以限制另外四種通常用作增塑劑的物質來軟化塑料：
鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）：最高0.1％；
鄰苯二甲酸芐基丁酯（BBP）：最大0.1％；
鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）：最多0.1％；
鄰苯二甲酸二丁酯（DIBP）：最多0.1％。
顯示的最大濃度適用于每種材料，不適用于產(chǎn)品或零件。新的限制將于2019年7月22日對所有電氣和電子設備生效，醫(yī)療設備和監(jiān)視與控制設備除外，直到2021年7月22日為止。
一言以蔽之。通過了RoHS指令，以嚴格限制在歐洲和中國的垃圾掩埋場中電子產(chǎn)品泄漏出的化學污染物的使用。RoHS消除了成千上萬種違禁物質從潛在釋放到環(huán)境中的可能性。它還提高了整個電子行業(yè)對產(chǎn)品毒性的認識。該指令在歐盟開始實施時，已成為一項全球努力。合規(guī)性和兼容性挑戰(zhàn)最好通過公司與制造商之間的合作來解決，因為費用，罰款和問題通常過于龐大，無法由生產(chǎn)公司獨自應對。