电路板的有害物质限制（RoHS）是什么？
电路板的有害物质限制（RoHS）是什么？
RoHS（Restriction of Hazardous Substances）是欧盟率先采用的一项合规标准，主要禁止在电子电气设备的制造和操作中使用重金属汞、铅、镉、六价铬等有害物质。这项标准对电路板（PCB）的制造和组装产生了深远影响，不仅提高了产品的安全性，也推动了整个电子行业的绿色发展。本文将详细介绍RoHS标准在电路板制造中的具体应用及其重要意义。
电路板上的 RoHS 是什么？
RoHS 或《有害物质限制》是欧盟率先采用的一项合规标准，主要禁止在 RoHS PCB 和其他电子电气设备的制造和操作中使用重金属汞、铅、镉、六价铬和其他六种化合物。这确保了 RoHS PCB 在倾倒或运行时不会引起毒性。然而，这些金属仍然用于电气和电子产品，但如果设备中哪怕一个组件的限制材料含量高于允许限值，那么整个设备都将被宣布为不符合 RoHS 标准。
RoHS 禁止的部分材料
这 6 种材料在 RoHS 1 清单中受到限制。该清单于 2019 年在 RoHS 3 材料清单中进行了修订，其中包含 10 种限制材料。所有提到的材料均限制在 RoHS PCB 中使用的组件质量的 0.1%（镉除外，为 0.01%）。
铅：它是元素周期表中最后一种非放射性金属，换句话说，它是最重的非放射性金属。然而，它用于降低合金的熔点。铅的问题在于它会与钙发生化学重组，这意味着如果被人体吸收，它会储存在骨头中。它还可能对处理 RoHS PCB 的工人造成严重的神经系统损伤。
六价铬或六价铬：它是一种重金属，用于使金属触点有光泽且无腐蚀。六价铬是一种严重的致癌物质，因此在 RoHS PCB 中受到严格管制。
汞或Hg：It是一种在室温下保持液态的金属，用于电池和继电器。RoHS PCB 中禁止使用的汞会迅速被皮肤吸收，严重损害神经系统。
镉：It是一种重金属，以前用于电池和一些特殊焊料。它被认为是一种严重的致癌物质。这就是为什么它在 RoHS PCB 中受到限制。
多溴联苯 (PBB)：它是一种阻燃材料，以前用于连接器的塑料和 PCB 的基板材料。RoHS PCB 中禁用的多溴联苯会对神经系统造成严重损害。
多溴二苯醚（PBDE）：由于其具有阻燃性能，它被用于 PCB 材料的层压板中。它会损害神经系统，并被发现会损害甲状腺。这就是为什么 RoHS PCB 不使用 PBDE 以确保合规性的原因。
电路板中可能存在的非 RoHS 材料
RoHS 推出后，主要影响的电子产品有两种，分别是电池和 PCB。从制造到组装，早期的 PCB 在电路板制造和组装的每个步骤中都使用 RoHS 限制材料。受 RoHS 影响的 PCB 元件包括：
焊接：焊接是 RoHS 电路板组装的重要组成部分。不符合 PCB RoHS 标准的焊锡丝和其他焊料主要由铅合金制成。铅焊料价格低廉、熔点低且导电性高，这导致大量生产和使用铅基焊料。
助焊剂：用于PCB组装以前使用重金属和卤素材料。但如今 RoHS 电路板组装严格遵守 PCB RoHS 合规性。
表面处理：表面处理为 RoHS 电路板上的元件提供了可焊接的插槽。以前，HASL 或热风焊料整平最广泛用于使用 Pb-Sn 合金（铅和锡合金）的表面处理。
基材：不符合 PCB RoHS 标准的 PCB 基板由多种阻燃材料制成，例如 PBB（多溴联苯）。不符合 PCB RoHS 标准的 PCB 基板还含有其他卤化物，这使得 PCB 成为主要污染物。
集成电路： 许多 IC 在制造过程中使用铅、镉和汞。例如，英特尔奔腾处理器使用铅将硅片连接到 IC 封装。以前，IC 的引脚会涂上六价铬以避免腐蚀。
连接器：许多不符合 PCB RoHS 标准的 PCB 上的连接器会使用六价铬来避免腐蚀和失去光泽。
从上面的列表可以看出，几乎旧 PCB 的每个部分都使用了有毒材料。快速的工业化和自动化要求制造更多的 RoHS 电路板。要理解 RoHS 的重要性，必须了解 RoHS 电路板的生产规模以及现在的生产规模。
如何制作符合RoHS标准的PCB？
如果您设计的产品要在欧洲销售，甚至要销售给非欧洲政府组织，则 PCB 必须符合 RoHS 标准，即使没有要求 RoHS，您也应该为了环境而努力遵守 RoHS。要提出 RoHS PCB 板投诉，应确保以下事项 -
选择RoHS IC：首先，要选择好 IC。即使 RoHS PCB 板上的一个 IC 不符合 RoHS 标准，所有保持 RoHS 合规性的努力都将付诸东流。RoHS PCB 板上的所有 IC 和组件都必须符合 RoHS 标准，这可以通过组件制造商的数据表来确认。甚至必须检查 Berg Strips 等连接器的数据表是否符合 RoHS 标准。建议保留合规性记录（例如数据表）。
选择RoHS PCB材料：选择 RoHS PCB 板基板或电介质材料时，请确保其符合 RoHS 标准。虽然 RoHS PCB 板制造商提供的大多数材料都符合 RoHS 标准，但最好还是确保符合 RoHS 标准。
表面处理符合 RoHS 标准：表面处理是许多人犯错的部分。表面处理有很多种类型，如 HASL（热风焊料整平）和 ENIG（化学镀镍浸金、浸锡和硬金），其中 HASL 是最便宜的，也是唯一违反 RoHS 的表面处理。现在许多制造商都提到 HASL 而不是铅 HASL，这会导致混淆。符合 RoHS 标准的 HASL 将被称为无铅 HASL。
使用无铅焊料：对于焊接，需要使用无铅焊料以符合 RoHS 规定。无铅焊料比铅焊料稍贵一些，熔点也更高。
符合RoHS标准的PCB制造工艺：与供应商确认他们的 RoHS PCB 板制造或生产是否符合 RoHS 标准非常重要。
整个供应链均符合 RoHS 规定：在制造 RoHS PCB 板后，保留整个供应链的所有文件和合规证明非常重要。
现在，符合 RoHS 标准的制造品很容易获得，而且在制造符合 RoHS 标准的 PCB 的供应商中也很常见。但是，仍然必须对符合 RoHS 标准的 PCB 的制造和组装所涉及的所有步骤保持警惕。即使您无法证明 RoHS PCB 板的哪怕一小部分符合标准，整个 PCB 也会因环保原因被拒绝，尤其是在欧洲市场。
使用符合 RoHS 标准的 PCB 的好处
环境责任：符合 RoHS 标准的 PCB 可确保在部署或倾倒时毒性最小。它有助于保护土壤和水等自然资源，从而有助于维护环境和生态系统。RoHS 不仅确保更安全的倾倒，而且还使通过 RoHS PCB 组装的 PCB 可回收利用。
安全与健康：RoHS 禁止的材料毒性极大，对健康有害。长期接触此类材料会导致癌症、神经损伤和其他长期健康问题，这些问题通常无法治愈。汞、铅和镉是重金属中毒的罪魁祸首。RoHS PCB 组装可降低这些健康风险。
面向未来：像 RoHS 这样的标准只会越来越严格，要求也越来越广泛。遵守这些标准比将来遇到麻烦要好得多。一开始可能会花费更多，但肯定比重新设计 RoHS PCB 组件要便宜。
市场准入：在欧盟销售任何电子产品都必须符合 RoHS 标准。甚至一些国家的政府机构也在招标中要求符合 RoHS 标准。要申请此类招标，PCB 必须符合 RoHS 标准。
品牌声誉：所有产品均符合 RoHS 规定，可增强品牌的信任度和信心。许多大型组织和最终消费者更喜欢环保安全的产品，而不是潜在的健康危害。符合 RoHS 规定的 PCB 组件可确保健康和环境。
营销：符合 RoHS 要求的产品可以作为无铅安全产品进行营销，从而吸引消费者和企业。在营销材料中说明符合 RoHS 要求的 PCB 组件的作用也可以增强产品对有环保意识的买家的吸引力。
尽管 PCB 符合 RoHS 规定并非所有行业都必须遵守，但与不符合 RoHS 规定相比，它仍然更受青睐。需要注意的一点是，虽然 PCB 可能符合 RoHS 规定，但它不能作为环保产品销售。如果 PCB 符合 RoHS 规定，请务必添加无铅符号和 RoHS 符号，并使用顶部或底部覆盖层来表示 PCB 符合 RoHS 规定。