一、前言 随着全球对环境保护的要求越来越高,人们越来越关注卤素问题。IEC根据61249-2-21的要求,2006年7月1日,无卤素制造线路板规定了电子焊接材料、树脂和增强性能的材料中卤素的最高含量ROHS电子行业自实施以来,又一次绿色革命。 卤素的内涵 卤素是希腊语,原意是盐碱地。卤素或卤素元素包括氟、氯、溴、碘和氯。在电子行业,人们只对溴和氯最感兴趣。 三、 为什么要实施无卤素? 含溴和氯化合物的电子废料和塑料制品含有卤素阻燃剂PVC,当这些产品被废弃燃烧时,戴奥辛和酸性气体很容易产生有害物质(HCl),联合国国际环境规划通过生物积累危害环境和人类健康,将其列为持久性有机污染物。 卤化物广泛存在于印刷电路板、焊接掩膜、模塑化合物、连接器等常见电子产品中。例如,印刷电路板的阻燃剂中含有卤素材料PBB和PBDE毒性是人们最关心的。含卤素的电路板和电子产品在不完全燃烧的情况下会产生许多副产品,包括二恶英(dioxin)和呋喃化合物(furan-likecompound),酸性或腐蚀性气体对环境和人体健康有潜在危害。目前,大多数电力和通信电缆都含有卤素,在燃烧过程中会释放有毒的雾化学物质。一旦发生火灾,电缆燃烧产生的酸性气体会损害人们的鼻子、嘴和喉咙,烟雾很容易迷失方向,难以逃离火灾现场。因此欧盟的RoHS禁止使用印刷电路板PBB和PBDE这两种含卤材料。现在有人试图限制所有含卤材料在电子设备中的使用。他们认为溴化材料在焚烧电子设备时会产生剧毒二恶英。他们要求禁止使用的含卤材料超过RoHS最初只限制PBB和PBDE的规定。 2006年7月1日,无卤素可能会成为RoHS(有害物质限制)自实施以来,电子行业又发生了绿色革命。与卤化物的危害相比,RoHS六种有害物质(铅Pb、镉Cd、汞Hg、六价铬CR6 四种重金属和多溴二苯醚PBDE、多溴联苯PBB两种阻燃剂的危害更令人震惊。 铅会直接损害神经系统;镉会对骨骼造成伤害,**脏,呼吸系统损伤;汞会损害中枢神经系统和**脏系统损坏;六价铬会导致遗传基因缺陷;多溴二苯醚PBDE和多溴联苯是强烈的致癌性和致畸性物质。 从无铅、RoHS无卤素,挪威禁止使用18种有害物质PoHS对材料的环保要求越来越严格,不仅能显著减少电子产品对环境的污染,还能有效保护我们的健康。 市场推动因素消除卤素: (1)担心环境和健康 (2)一些溴化阻燃剂确实有毒(多溴联苯、多溴二苯醚) (3)许多溴化阻燃剂类似于已知有毒的多氯联苯 (4)刺激所有溴化阻燃剂的预防心理 (5)终止燃烧寿命燃烧处理产生的毒副产品 (6)卤素不完全燃烧产生二恶英 (7)废弃电器常温燃烧在全球范围内盛行 (8)环境组织强烈反对溴化阻燃剂 (9)在环境组织的推动下,OEM寻求无卤素解决方案,并将这一要求推向整个供应链。 (10)各大主要OEM公告消除溴化物 苹果:2008年底消除聚氯乙烯和溴化阻燃剂 DELL:2009年消除溴化阻燃剂 HP:2009年消除聚氯乙烯和溴化阻燃剂 含氯碳水化合物在燃烧过程中会形成少量的二恶英和呋喃 根据消防数据,事故火灾产生的呋喃和二恶英水平对人身健康影响不大。 四、无卤素相关法律法规及内容 根据各种工业标准,卤素含量可接受:溴为900ppm,氯为900ppm,卤素总含量最多为1500ppm。 无卤素要求规范: IPC低卤素电子标准工作组4-33A & JEDEC JC14委员会切PCB基材必须满足IPC-4101E低卤素溴和氯的要求在标准中定义。RoHS II正在修订中。 对于许多不同来源的卤素,以及低水平卤素含量对环境的最低影响,大多数机构使用国际电化学委员会(InternationalElectrochemicalCommission,IEC)规定的含量水平作为其最终组装产品的要求。 五、无卤化检测分析 为了证明电路板中使用的材料不含卤素,制造商必须进行焚烧试验,然后使用离子色谱法来确定是否有卤素元素。溴化活化剂材料在燃烧过程中分解。在这些材料中,溴化物中的原子在室温下以共价结合成溴化物分子 测试方法: (1)prEN 14582 Characterication of waste – Halogen and sulfur content – Oxygen combustion in closed systems and determination method method A (Calorimetric bomb method) method B (Schoniger flask combustion method) (2)IEC 61189-2 电子材料、PCB以及互联结构件和组装件 part 2 TEST 2C12 互联结构构件试验方法 (3)JPCA-ES-01-2003 无卤素材料的试验方法 (4)IPC TM-650 (Number2.3.41) 六、 无卤化工程面临的挑战和机遇 对我们中国企业来说,无卤化运动只有挑战,没有机会,因为我们是被动的,是规则的被迫遵守者。 我们必须从无铅化、无卤化等一系列环保运动中吸取教训,引起警惕。我们成功应对了无铅化,很快就出现了无卤化。如果我们应对过去没有卤化,下一个意想不到的新运动很快就会出现。因为运动的本质是遏制,实现这一目标的手段多种多样。为了需要,我们可以随时找到一个冠冕堂皇的理由。欧洲和美国敢于这样做的原因是看到中国企业普遍存在的研发缺陷的弱点,打你,但让你没有反击,要么被击倒,要么被迫阻止。