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依照 RoHS 指令的檢測方法 

日本商會歐洲分部 （Japan Business Council in Europe, JBCE）

　日本商會歐洲分部（ JBCE ）已經(jīng)認(rèn)識到對進(jìn)入歐洲市場的電子電氣產(chǎn)品進(jìn)行盡可能頻繁的隨機(jī)抽檢之重要性。實施 RoHS 指令不應(yīng)該僅僅是停留在某種良好意愿的層面，而是需要通過所有歐盟成員國的共同努力，制定對電子電氣產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)測試的規(guī)范，以使 RoHS 指令真正得到實行。 

　　RoHS 指令禁止在電子電氣產(chǎn)品中使用鉛、汞、鎘、六價鉻（ chrome VI ）和溴化阻燃劑 PBB 和 PBDEs 。對這些違禁物質(zhì)的存在以及濃度進(jìn)行測試的方法各不相同。 

　　然而，要使測試具有實際的效果和意義，必須首先解決一些比較具體的問題。測試方法通常有兩種：無損檢測和破壞性檢測。前者只需較小的成本以及較短的時間，當(dāng)被測物質(zhì)濃度在數(shù)個 10ppm 情況下，具有理想的準(zhǔn)確度。因此， JBCE 鼓勵相關(guān)部門使用無損檢測方法，除非該方法不能確定某些被禁止物質(zhì)，例如六價鉻。以下將進(jìn)行詳細(xì)的描述。 

　　1 、 測試方法的基本概念 

　　通常，我們主張使用能量色散 X 射線熒光 （EDXF）（RoHS檢測儀檢）測設(shè)備，檢測方法的基本策略概括如下： 

　?。?1 ）篩選：使用便攜式 EDXF 設(shè)備將被檢驗樣品劃分成 3 類：不合格類、灰色區(qū)域類、合格類。 

　　（ 2 ）zui終檢測：使用臺式 EDXF 設(shè)備將屬于灰色區(qū)域的樣品區(qū)分為合格類以及不合格類。 

　　舉例說明（見下圖）： 

　　假設(shè)便攜式 EDXF 設(shè)備檢測的誤差在濃度范圍 1000ppm （ 0.1% ）范圍的 20% ，產(chǎn)品中違禁物質(zhì)的檢測結(jié)果如在 800ppm 以下，就可以確認(rèn)為是合格的，如果超過 1200ppm 即可被確認(rèn)為是不合格。在灰色區(qū)域的產(chǎn)品（ 800ppm-1200ppm ）應(yīng)該被視為合格的。如果部門想縮小灰色區(qū)域的范圍，則可以使用臺式 EDXF 設(shè)備。如果假定臺式設(shè)備誤差為 5% ，則濃度值在 1050ppm 以下的產(chǎn)品可以被視為合格。 

　　至于兩種溴化阻燃劑（ PBB 和 PBDE ）以及六價鉻， EDXF 設(shè)備檢測結(jié)果將是溴元素和鉻元素單體的總量。為了將違禁物質(zhì)跟其相關(guān)物質(zhì)準(zhǔn)確區(qū)分，則需采取進(jìn)一步措施（請參考第 3 、 4 節(jié)） 

　　請注意多種因素，諸如樣品的形狀、厚度以及基體材質(zhì)，都會影響測試結(jié)果。因此，必須通過由專家組成的標(biāo)準(zhǔn)委員會對測試方法的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行規(guī)范化。 

　　2 、 鉛、汞、鎘 

　　使用便攜式和臺式 EDXF 設(shè)備對這三種物質(zhì)進(jìn)行測試將十分有效。便攜式 EDXF 設(shè)備可以有效地直接在現(xiàn)場鑒別相關(guān)物質(zhì)濃度范圍在 100ppm 或者 1000ppm 左右的樣品。 

　　臺式 EDXF 設(shè)備比便攜式設(shè)備的價格要高，但相對較為。另外，在大多數(shù)情況下，使用該類設(shè)備不需要專門操作人員。 

　　對尺寸較大的物體， JBCE 主張首先使用便攜式 EDXF 設(shè)備進(jìn)行篩選，然后用臺式設(shè)備對難以確定的樣品進(jìn)行更的測試。對于尺寸較小的物體可以直接使用臺式 EDXF 設(shè)備。 

　　附件 2 和 3 表示對塑料中以及金屬中的鉛進(jìn)行檢測的流程，這兩個流程都是基于附件 1 所示的基本方法。 

　　JBCE 建議部門在允許的誤差范圍內(nèi)，可將臺式 EDXF 設(shè)備作為zui終的測試工具，以避免使用破壞性且高費(fèi)用的化學(xué)方法。 

　　如第 1 節(jié)所述，所有細(xì)節(jié)都需經(jīng)過專家的論證。我們進(jìn)一步建議使用校正曲線 （ 配合使用標(biāo)樣 ） 以確定濃度數(shù)值，以便適當(dāng)消除不同設(shè)備之間的系統(tǒng)誤差影響。 

　　3 ． PBB and PBDEs

　　EDXF 設(shè)備 （ 便攜式以及臺式 ） 能夠檢測出是否存在溴化物，但是不能區(qū)分違禁物質(zhì) PBB/PBDEs 和其他種類的溴化阻燃劑，例如 TBBPA （四溴雙酚 A ）。 TBBPA 應(yīng)用廣泛，舉例來說，實際上在每個電器的電路板上都使用了該材料。因此，只有運(yùn)用昂貴且耗時的破壞性化學(xué)方式 （GCMS） 才能夠進(jìn)行有效鑒別。 

　　不過， JBCE 探索出了一種簡易的無損檢測方法，它能夠區(qū)分阻燃劑中的違禁成分和安全成分： FTIR （變溫紅外線光譜分析）。如果添加到塑料中的溴化阻燃劑的濃度超過 3% ， FTIR 能夠進(jìn)行有效鑒別。 

　　為了具有實效并在一段時間內(nèi)保持阻燃功能，塑料中至少需要添加 5% （ 50000ppm ）的溴化阻燃劑。添加該濃度以下的溴化阻燃劑沒有實際意義， EEE 制造商從來不會這么做。進(jìn)一步來說，在同一種塑料中通常不會使用兩種不同的溴化阻燃劑，因此 PBB/PBDEs 幾乎不會成為混在其他類型溴化阻燃劑中的雜質(zhì)。 

　　因此，如果運(yùn)用 FTIR 檢測出 TBBPA（ 或者其他類型的安全的溴化阻燃劑 ） ，我們可以推知 PBB 和 PBDEs 在被測塑料中的濃度都不會超標(biāo)。 

　　如果要求對濃度在 1000ppm 范圍內(nèi)的不同類型的 PBDE （例如： penta-, octa- 或者 deca-BDE ）進(jìn)行鑒別，應(yīng)該使用 GCMS 方法。 

　　附件 4 表示對溴化阻燃劑的進(jìn)行鑒別的策略。 

　　因此，為了簡化檢測過程， JBCE 將極力主張在運(yùn)用 EDXF 方法的同時配合運(yùn)用 FTIR 方法。另外，由于 FTIR 對于被測物質(zhì)的表面狀況十分敏感，因此所有細(xì)節(jié)都應(yīng)該經(jīng)過專家的審核。 

　　4 ．六價鉻 （Chrome VI）

　　由于六價鉻具有危害性，所以被 RoHS 指令所禁止。然而三價鉻卻不具有毒性，因此可以安全的使用。但在目前，沒有任何一種無損檢測方法能夠區(qū)分三價鉻、六價鉻以及金屬鉻元素。 

　　使用 EDXF 設(shè)備可以檢測出鉻元素是否存在。當(dāng)鉻的濃度非常低時，很明顯產(chǎn)品是符合 RoHS 指令要求的；如果鉻的濃度較高 （ 超過相關(guān)指標(biāo) ） ，則需要進(jìn)行進(jìn)一步的檢測以鑒別是否有六價鉻。 

　　為此， JBCE 建議運(yùn)用比色法 （diphenyl-carbazide） ，它是破壞性測試中zui簡單的方法之一。有疑問的被測物必須被浸泡在水中，在足夠長的時間后鉻離子將會被溶解。如果溶液里含有六價鉻，它會與二苯基二氨 （diphenyl-carbazide） 發(fā)生反應(yīng)并顯現(xiàn)紅色。濃度可以由分光光度計進(jìn)行檢測。 

　　附件 5 表示六價鉻的檢測方法。 

　　由于三價鉻在洗提 （ 溶離 ） 過程中可能會變成六價鉻，因此對洗提 （ 溶離 ） 的操作要求十分嚴(yán)格。細(xì)節(jié)需經(jīng)專家審核。 

　　5 . 結(jié)論 

　　總而論之，我們建議： 

　　1 、 原則上，應(yīng)該盡量運(yùn)用無損檢測方法。 

　　2 、 對于鉛、鎘和汞，使用 EDXF 設(shè)備*可行。 

　　3 、 對于 PBB/PBDE ，組合使用 EDXF 和 FTIR 是實際有效的。 

　　4 、 對于六價鉻，比色法 （diphenyl-carbazide） 是在使用 EDXF 進(jìn)行篩選之后zui簡單的方法。 

　　由于需要考慮諸多因素，我們強(qiáng)調(diào)建立標(biāo)準(zhǔn)委員會以對細(xì)節(jié)進(jìn)行討論的重要性。更重要的是，應(yīng)該仔細(xì)討論如何在檢測過程中正確對待 RoHS 指令的附件中所免除的應(yīng)用項目。 

　　JBCE 將十分樂意成為標(biāo)準(zhǔn)委員會中的一員來協(xié)助您建立一種有效的檢測規(guī)范。 

　　縮寫注釋 :

　　EDXF: 能量色散 X 射線螢光光譜儀（ROHS檢測儀） 

　　TC:: 濃度指標(biāo) 

　　備注 :

　　1 、確定 a 和 B 的值的因子視 EDXF 設(shè)備的誤差而定。因子 0.2 和 0.05 作為假設(shè)值分別在簡單測試以及 測試中。 

　　2 、如果目標(biāo)的形狀或者基材材質(zhì)不夠理想，則檢測值通常比實際濃度要低一些。 

　　3 、如使用 EDXF 進(jìn)行測試不夠準(zhǔn)確，則應(yīng)使用其他方法。