歐盟于2003年立法以促進電氣電子設(shè)備廢物的回收、處理和循環(huán)利用。這項立法被稱作“廢棄電氣電子設(shè)備 （WEEE） 法案”，歐洲議會立法編號為2002/96/EC。2003年，歐洲議會又通過了2002/95/EC配套標準，即“限制在電子電氣產(chǎn)品中使用有害物質(zhì)的標準”（RoHS）。從2006年7月1日起，RoHS對電子電氣設(shè)備中的鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯醚和多溴聯(lián)苯含量做出了規(guī)定。這些化學(xué)物質(zhì)會對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生威脅。所有歐盟成員國都應(yīng)以本指令為指導(dǎo)制定出相應(yīng)的執(zhí)行和實施政策。

　　歐盟以外的制造商可能會奇怪RoHS對自己有什么影響，畢竟這只是一個歐洲指令。事實上，RoHS標準是國際范疇的。該指令規(guī)定：任何產(chǎn)品（無論是中國生產(chǎn)的電纜，美國制造的部件，還是日本生產(chǎn)的PCB）只要在管理范疇之內(nèi)，在進入歐盟之前都必須符合RoHS標準。如果產(chǎn)品最終銷往歐盟，就肯定會受到RoHS的影響。此外，歐盟并非全球唯一對電子產(chǎn)品有毒物質(zhì)含量采取限制措施的組織。美國加利福尼亞州2003年頒布的“電子廢棄物循環(huán)利用法案”就與RoHS指令類似，且該法案自2007年1月1日以來已經(jīng)開始實施。此外，日本、中國和韓國預(yù)計也將制定出相應(yīng)的法律。

　　日本

　　日本內(nèi)閣制定的“特定化學(xué)物質(zhì)明示條例 （J-MOSS）”于2006年7月1日頒布實施，該工業(yè)標準要求電子產(chǎn)品中特定有毒物質(zhì)含量超過一定水平時必須具備警告標識。

　　韓國

　　韓國于2007年4月2日頒布了“電氣電子設(shè)備和汽車資源回收利用條例”。

　　中國

　　中國的“電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法”（也就是通常所說的中國版RoHS）目的也是建立類似的管理限制機制，不過采取的方法有所區(qū)別。與歐盟的RoHS不同，中國RoHS對任何類型的電子產(chǎn)品都有效，產(chǎn)品在該標準下只分為兩類，即符合中國RoHS標準與不符合中國RoHS標準。

　　詳細信息

　　RoHS通常被稱作無鉛標準，但實際涉及以下六種物質(zhì)：

　　1. 鉛（Pb）

　　2. 汞（Hg）

　　3. 鎘（Cd）

　　4. 六價鉻（Cr6+）

　　5. 多溴聯(lián)苯（PBB）

　　6. 多溴聯(lián)苯醚（PBDE）

　　PBB和PBDE是某幾種塑料中的阻燃劑。

　　以上物質(zhì)在均質(zhì)材料條件下允許的最大密度為0.1%，或1000 ppm（鎘除外，其限量為0.01%或100 ppm）。這就是說，限量不是針對成品重量或元件重量，而是針對任何能（理論上）機械分離出來的單個物質(zhì)，例如電纜外皮或元件引腳上的鍍錫。

　　為了填補RoHS的漏洞，歐洲委員會于2006年5月被提請評估兩種此前未被包括在內(nèi)的產(chǎn)品類型（監(jiān)控設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備），以考慮是否將這兩類產(chǎn)品也納入RoHS標準的管轄范圍。

　　WEEE指令的相關(guān)章節(jié)對適用范圍做出了如下規(guī)定，包括：

　　1. 大型家用電器;

　　2. 小型家用電器;

　　3. IT和電信設(shè)備（某些國家不包含基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備）;

　　4. 消費類產(chǎn)品;

　　5. 照明設(shè)備（包含燈泡）;

　　6. 電子電氣工具;

　　7. 玩具、休閑和體育用品;

　　8. 醫(yī)療設(shè)備（目前不包含）;

　　9. 監(jiān)控及控制設(shè)備（目前不包含）;

　　10. 自動售貨機;

　　11. 半導(dǎo)體器件。

　　該標準并不適用于固定的工業(yè)廠房和工具。公司應(yīng)確保投放到市場中的產(chǎn)品具有合規(guī)性，滿足規(guī)定的要求。元件和次級裝配件不必確保產(chǎn)品合規(guī)性。當(dāng)然，考慮到這一標準針對的是均質(zhì)材料級別，應(yīng)通過供應(yīng)鏈將物質(zhì)密度數(shù)據(jù)傳遞給最終制造商。

　　豁免規(guī)則

　　對于少量應(yīng)用而言，可以免除其RoHS合規(guī)性要求。由于技術(shù)或科學(xué)上的原因，上述禁用物質(zhì)在這些應(yīng)用中具有不可替代性，或者替代物對環(huán)境、健康或消費者安全造成的負面影響遠遠大于正面效益。

　　豁免是暫時性的，應(yīng)至少每四年接受一次復(fù)核，直到最終找到可靠安全的合規(guī)替代物。因此，許多豁免都標注了適用期限。

　　2010年9月24日，歐盟委員會大幅修訂了RoHS豁免名單，并替換整個附件以使其內(nèi)容更加清晰。目前RoHS標準下共有39種豁免情況。

　　有害的高科技垃圾問題

　　RoHS以及其它在減少有害電子材料方面所做的努力在一定程度上是為了應(yīng)對消費類電子廢棄物這個全球性問題。隨著新技術(shù)越來越快地蜂擁而來，消費類電子產(chǎn)品的淘汰速度也在加快。這些被丟棄的廢品會進入垃圾填埋場，或者會被運到中國等國進行“回收”。

　　除了高科技垃圾問題外，RoHS已經(jīng)認識到接觸低量化學(xué)物對人們的長期影響。新的測試技術(shù)能檢測到更低濃度的環(huán)境有毒物。研究人員正在研究接觸有毒物對于人體神經(jīng)、發(fā)育和生殖系統(tǒng)的影響。

　　與RoHS不同，急性中毒相關(guān)法律針對的是直接接觸到大量有毒物質(zhì)且導(dǎo)致傷亡的這種情況。

　　生命周期影響評估

　　1. 無鉛焊接

　　研究結(jié)果能為業(yè)界提供無鉛焊接生命周期環(huán)境影響的客觀分析，從而對環(huán)境問題進行現(xiàn)實的評估，并作為對成本和性能等傳統(tǒng)參數(shù)的補充。此外，這一評估也能幫助制造商改善產(chǎn)品和流程，降低能耗，減少有毒化學(xué)物質(zhì)的排放以及對人體健康和環(huán)境的威脅，從而減輕焊料的環(huán)境影響。

　　2. 不含 BFR 的塑料

　　塑料溴化阻燃劑 （BFR） 含量禁止超過0.1%，這一規(guī)定對塑料的回收再利用產(chǎn)生了影響。越來越多的產(chǎn)品采用再生塑料，因此必須了解這些塑料的BFR含量，這需要跟蹤回收塑料的來源以明確BFR含量，或者通過測量樣本的方式獲得 BFR 含量數(shù)據(jù)。BFR含量高的塑料處理起來成本高，而且很難廢棄;而BFR低于0.1%的塑料則能作為有價值的可回收材料。

　　優(yōu)勢

　　健康優(yōu)勢

　　當(dāng)今大多數(shù)高科技垃圾最終都被運往第三世界國家，而RoHS標準的實施能有助于減少對這些國家居民的傷害和環(huán)境的影響。無鉛焊接和相關(guān)元件的使用能讓從事原型設(shè)計和制造操作的電子產(chǎn)業(yè)工人直接受益，提高他們的健康水平。接觸焊膏對健康的影響已經(jīng)不再像從前那樣嚴重了。

　　不用擔(dān)心可靠性問題

　　有人預(yù)測RoHS標準的實施會造成大量元件故障，降低可靠性。而當(dāng)今全世界范圍內(nèi)有大量合規(guī)產(chǎn)品被廣泛使用，并沒有出現(xiàn)這些問題。目前大多數(shù)消費類電子產(chǎn)品都符合RoHS標準，包括蘋果的iPod便攜式音樂播放器以及戴爾和惠普的家用電腦和服務(wù)器等。

　　流動特性和裝配

　　含鉛和無鉛焊膏的一個主要區(qū)別就在于焊膏液態(tài)時的流動特性。含鉛焊料的表面張力低，會向液體焊料周邊的金屬表面慢慢擴散。與此形成電子對比的是，無鉛焊料在液態(tài)情況下會保持原地不動，僅停留在最初接觸到的金屬表面上。

　　缺乏流動性通常會被視為一種缺點，因為這可能導(dǎo)致電氣接觸質(zhì)量下降，但實際上這也是一大優(yōu)勢，相對于含鉛焊料而言，無鉛焊料能讓元件間的連接更加緊密。

　　業(yè)界的批評

　　可靠性：

　　無鉛焊料方案的長期可靠性仍存在爭議。可靠性是一個非常復(fù)雜寬泛的問題，這里難以贅述。過去幾年來，已有大量技術(shù)論文和文章對此問題進行了探討。無論“錫須（tin whiskers）”或“錫瘟（tin pest）”是真正的問題還是僅僅是理論上的問題，包括填埋鉛的浸出污染等，這些都有待于進一步的研究。不幸的是，錫鉛焊料已經(jīng)使用了將近2000年，所有鉛焊料替代材料顯然都不具備如此長期的有效性數(shù)據(jù)。

　　成本：

　　如果說無鉛焊接的可靠性是個值得爭辯的問題，那么無鉛焊接的整體成本要高于鉛錫焊接卻是個不爭的事實。僅轉(zhuǎn)換過程就要花費上億美元，包括培訓(xùn)、工藝開發(fā)、資格認證測試和新設(shè)備等。

　　在使用過程中采用更昂貴、更稀缺的材料，消耗更高的熱能，工序更長，產(chǎn)能更低，這些一系列問題會使電子設(shè)備的成本增加數(shù)十億美元，這還不算技術(shù)轉(zhuǎn)換的過程。高成本和低利潤會導(dǎo)致價格上漲，最終將成本轉(zhuǎn)嫁到消費者頭上。

　　資源使用不當(dāng)：

　　無鉛焊料造成的成本既看不到又不能恢復(fù)，經(jīng)濟學(xué)家稱之為“機會成本”。無鉛焊料的機會成本在于，熟練的技術(shù)工人需要花費大量工時進行無鉛工藝技術(shù)的準備和轉(zhuǎn)換工作。這些工人本可以把時間用于提高產(chǎn)品質(zhì)量、制造水平、新產(chǎn)品開發(fā)以及增強功能，結(jié)果卻為一個幻想浪費掉了。

　　標識

　　RoHS不要求任何特定的產(chǎn)品標識。不過，許多制造商采取了自己的合規(guī)標識以減少混淆。現(xiàn)今使用的可視標識包括“RoHS compliant”標簽、綠葉、對勾和“PB-Free”標識等。

　　以下給出了一些常見的標識：

　　RoHS測試

　　電氣電子設(shè)備制造商應(yīng)在生產(chǎn)過程中檢查并確保新產(chǎn)品的六價鉻、汞、鉛、鎘以及PBDE和PBE等限制使用物質(zhì)不超標。

　　圖：測試決策流程圖

　　XRF檢查（初步方法）

　　針對各種不同材料，可靠、準確、快速地進行RoHS限制元素檢查是一項艱巨的工作。在實踐中，X射線熒光分析 （XRF） 已被證明是一種理想的分析工具，能充分滿足業(yè)界的主要需求。XRF的采樣準備最少并且能直接測量固態(tài)樣本，因此優(yōu)于其它元素分析方法。XRF檢查法能在最短時間內(nèi)得出結(jié)果，成本效率優(yōu)勢最高，可以顯示產(chǎn)品中是否存在RoHS標準規(guī)定的危險物質(zhì)以及所在的位置。舉例來說這種技術(shù)特別適用于對最終產(chǎn)品進行快速檢查。

　　濕化學(xué)分析（驗證方法）

　　在RoHS測試過程中，首先利用XRF進行初步檢查。如果發(fā)現(xiàn)大量限制物質(zhì)，則要使用濕化學(xué)分析（Wet Chemical Analysis）進行進一步測試，以獲得準確度較高的結(jié)論。

　　圖：RoHS測試流程圖

　　RoHS部件標識

　　各公司通過獨特的器件型號來區(qū)分RoHS合規(guī)性和非合規(guī)性產(chǎn)品。通過在原始器件型號系統(tǒng)中添加字母的方式來標明RoHS合規(guī)性產(chǎn)品，并可在數(shù)據(jù)手冊或器件型號細目表中輕松識別。舉例來說：

　　賽普拉斯半導(dǎo)體公司在其銷售的器件型號中添加了后綴字母X。

　　RoHS部件 = CY7C199C-15VXC

　　非RoHS部件 = CY7C199C-15VC

　　賽普拉斯的RoHS政策

　　賽普拉斯環(huán)保政策

　　賽普拉斯致力于避免環(huán)境污染，持續(xù)改進環(huán)境系統(tǒng)和控制。賽普拉斯將遵守所有適用的環(huán)保法規(guī)和客戶要求，并將制定和審核目標及指標，以保護自然資源。

　　結(jié)論

　　歐盟RoHS標準在全世界范圍內(nèi)取得了重大成就。隨著越來越多的國家采用此標準，未來垃圾填埋場的污染程度將會降低，產(chǎn)業(yè)工人健康程度也會提高。RoHS在電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈中淘汰了多種危險化學(xué)品，為全球標準的制定做好了鋪墊。許多公司的努力已經(jīng)超越了RoHS的范疇，目前市場上的許多產(chǎn)品都不包含鹵化有機物。現(xiàn)成的替代材料和元件還能充分滿足技術(shù)性能和防火安全標準的要求。

　　在歐盟成員國開展業(yè)務(wù)的企業(yè)必須遵守相關(guān)法律，減少危險物質(zhì)的使用并需要適當(dāng)處理電子廢棄物。如果不及時采用RoHS技術(shù)，就會增加產(chǎn)品被限制入關(guān)的風(fēng)險，造成產(chǎn)品滯銷，最終損失市場份額。