歐盟的環保指令實施已1年有余,中國的《電子信息產品污染控制管理辦法》也已經順利走過半年多的歷程。綠色制造在實施階段遇到的問題正在受到業界的廣泛關注。11月15日與第70屆中國電子展覽會同期舉辦的中國電子企業綠色制造與認證研討會在上海召開,16日由Intertek天祥集團主辦的全球RoHS 執行現狀國際論壇又拉開帷幕。兩個研討會從不同的側面闡述了綠色生產理念,講解了企業亟待解決的問題,特別是基礎材料的替代、無鉛元件的生產、無鉛加工工藝,特別是產品認證測試等。
綠色法規全球齊響應歐盟RoHS指令已經實施,世界其他國家的新興立法也不斷涌現。跟蹤了解世界其他國家和地區的法律法規對企業的生產及產品出口就顯得十分重要。在美國,有關立法在州政府層面一直相當活躍,在環境立法方面表現活躍的各州之中,美國加利福尼亞州在環境法規的制定上一直領先。1986年加州就通過了增加對可接觸的有毒化學物質關注的提案,從1987年第一次出版以來,目前已包含約850種化學物質。
日本國內工業標準《電子及電氣設備特定化學物質的含有標示方法》2005年12月 20日制定完成,2006年7月1日正式生效,與歐盟RoHS指令同步實施。韓國2006年3月30日向世貿組織發表了類似于RoHS/WEEE/ELV 的立法名稱為電子/電氣產品和汽車設備的資源回收法。作為新法規的雛形,其范圍很廣,包括RoHS、ELV和WEEE的內容。西班牙2005年2月發布公告,納入RoHS及WEEE的所有規定。意大利也于2005年7月將歐盟WEEE及RoHS指令轉化為適合本國實際情況可操作執行的法令。
特別值得一提的事,挪威的“超級”RoHS——PoHS。通標標準技術有限公司李信柱博士介紹說,挪威近期發布了一項有關消費品(包括電子電器產品)中禁止某些危險化學物質的提議,該提議被采用后,將對挪威消費品的制造、進口、出口產生重大影響。挪威PoHS共禁止18種物質,受控產品范圍更廣泛,禁止的物質更多,限值更低。“挪威不是歐共體和歐盟的成員,所以挪威的某些法規要求將和歐盟要求有差別,甚至更加嚴格。”李信柱說。
市場監察已經開始歐盟從今年11月已經開始對RoHS指令進行市場監察。“在芬蘭,通標公司正在支持芬蘭安全技術管理局進行市場監察。芬蘭安全事物管理局的監察結果將影響產品是否能自由進入歐盟市場。同樣,其他的歐洲國家在不久的將來也將開始RoHS的市場監察。”李信柱介紹說。
環保法律法規的相繼實施,對中國制造商出口造成的沖擊是比較大的。從歐盟RoHS指令可以看出,它要求制造商不僅要保證進口歐盟的產品有毒有害物質的含量不超過RoHS的限定值,還要求其進行供應鏈的全套管理,確保每一個生產環節都杜絕有毒有害物質的超標。因此,制造商如果只是簡單進行產品測試是不能達到RoHS指令的要求的。
目前,許多買家都要求中國制造商提供符合RoHS指令的證據文件。要想進入歐洲市場,擁有一份強有力的證明是中國廠商的迫切需要。因此,尋找一家權威的認證機構對制造商來說就顯得非常重要。
值得注意的一點是,因為RoHS目前只是指令,還不是標準或法規,所以RoHS目前只有檢測報告,沒有RoHS證書。專家提示,歐盟并沒有指定任何公司在發所謂的RoHS證書,檢測機構都是在提供RoHS檢測報告,所以歐盟是沒有指定任何一個實驗室來做這個事情的,選擇哪一家測試機構也是由企業自己來決定的,歐盟也不可能要求只承認誰的報告,因為歐盟對任何出口產品都會做一個監管的動作。企業完全可根據測試費用高低、服務質量好壞、設備技術能力等來自由選擇滿意的測試機構。
產品可靠性受關注錫鉛焊接技術在工業中已經應用了50年,在焊料中除去鉛對供應鏈具有重大影響。國際電子生產商聯盟(iNEMI)中國運營經理傅浩博士認為,元器件供應商快速地轉向無鉛引起高可靠產品的一些問題,這些問題包括,由于認知還不夠,轉向無鉛給長壽命產品帶來風險,無鉛、錫鉛兩條供應鏈增加了制造的成本和復雜性,另外,沒有統一的RoHS轉換時間也增加了不確定性。
環球儀器SMT工藝實驗室工藝研究工程師李憶也認為,無鉛焊接可靠性問題是一個尚需努力研究的課題。無鉛和錫鉛哪一個更可靠,李憶認為這就像蘋果和橘子的比較。實施無鉛焊接時,許多在使用錫鉛時“不太重要”的因素現在變得至關重要。原來錫鉛材料的熔點為183℃,無鉛材料的熔點提高到217℃,工藝溫度提高了30℃-50℃。李憶建議,目前來講在高可靠性應用中最好盡可能避免使用無鉛。
業界聲音全國人大環資委法案室副巡視員翟勇:完善綠色法規強制功能目前我國涉及電子產品防止污染的有關法律有清潔生產促進法、固體廢物污染環境防治法、循環經濟法(草案)等。
從清潔生產促進法的有關規定來看,它是從源頭進行規范,這部法中對產品的設計,從源頭削減污染物方面做了規范,但要求相對原則,沒有具體到怎么去設計,對設計的基本要求是什么沒有做出詳細的解釋,對控制的原料也沒有具體規范。
固體廢物污染環境防治法主要是以固體廢物污染防治為主要內容,涉及RoHS的相關內容。雖然固體廢物污染環境防治法也談到了原料、工藝和設備,但與清潔生產促進法一樣,也是非常原則的,都沒有深入下去,而且沒有對產品進行分類。
循環經濟法在這方面做了較多的規定,要求從事工藝、設備、產品及包裝物設計的單位和個人,應當按照節能降耗和削減污染物的要求,優先選擇易降解、易回收、易拆解、無毒、無害或者低毒、低害的材料和設計方案。這里對前兩部法做了更具體的規定,而且也談到了電子電器產品,如對在拆解和處置過程中可能造成環境污染的電器電子等產品,不得設計使用國家禁止使用的有毒有害物質。但我們看到,在這部法律中也沒有對有毒有害物質做具體的規范。
以上三部法律,大家可以看到,是非常原則和非常抽象的。如果以我們現有的法律,來調整和規范電子電器產品是很不清楚的,而且也不具操作性。所以現在國家有關部門,特別是信息產業部牽頭出了一個七部門的規章,行政法規與部門規章現在出臺的主要有兩部,一部是電子信息產品污染控制管理辦法,一部是電子廢物污染環境防治管理辦法,前一部是七部門的,后一部是環保部門的。
我們看電子信息產品污染控制管理辦法,其規定的還是比較細的,它談到了在設計、生產過程中,要減少或消除電子信息產品中含有的有毒、有害物質或元素,在設計、生產過程中,要標注有毒、有害物質或元素名稱及其含量,標注電子信息產品環保使用期限等。另外,這部法律對有毒、有害物質進行了具體的規定,明確規定鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)為有毒、有害物質或元素。在設計問題上,這部法律也做出了具體規定,同時對標注環保使用期限等也做出了規定。
我們知道,法規有兩個功能,一個是引導功能,一個是強制功能,對于不按照引導功能去做的,那么就要發揮法規強制功能的作用。但是我們看到,清潔生產促進法和固廢法的規定并不是很充分。我們再來看看七部門管理辦法的規定,這個法規在引導功能上確實規定的很好,但在處罰上卻很不明確,因此建議,國家應盡快把七部門的管理辦法上升為國家的行政法規,如果一個法規只有引導功能而沒有強制功能,那么這個法規是不完整的。
總之,目前對于綠色設計的法律規范整體是不完善的,現行法律有原則的規范指引,但處罰較弱。就整體而言,目前有關電子產品綠色設計和制造的法律規范,更多以引導性規范為主,強制性較差,建議把七部門的管理辦法上升為國家的行政法規,完善它的強制功能。
信息產業部經濟體制改革與經濟運行司體制改革與市場處處長黃建忠:走中國特色電子信息產品污染控制管理之路電子信息產品污染控制工作已經推進了五六年的時間了,《電子信息產品污染控制管理辦法》已經在今年3月實施了,現在我們的工作基本上是按照《管理辦法》規定的路線去做。盡管我們在《電子信息產品污染控制管理辦法》制定過程中走過了艱難的歷程,電子信息產品是一個不斷發展和變化的產品,但在工作推進過程中,我們的思路清晰,目標明確,措施得當,而且得到了企業的大力支持,這一點使得我們很欣慰,信心很強。
《管理辦法》規定了電子信息產品污染控制分兩步走。現在,“第一步”已經開始實施,“第二步”也正在進行考慮。電子信息產品污染控制分“兩步”實施,走的是中國特色電子信息產品污染控制道路。
《管理辦法》最大的特色就是確定了我們將要走一條中國特色的污染控制管理道路。現在我們已經邁出了電子信息產品污染控制的“第一步”,這一步是“齊步走”,即千千萬萬企業在今年3月1日開始在自己的產品上進行“自我聲明”;但“第二步” 不會像走第一步那樣齊步走,而是“分步走”,將根據實際情況確定不同產品走第二步的起點時間。所以,不同的產品不會同時進入電子信息產品污染控制重點管理目錄。當前,我們正在開始對電子信息產品污染控制“第二步”如何實施進行認真考慮,我們已經制定完成一個《電子信息產品污染控制重點管理目錄制定程序》,將以“公告”的形式向社會公開。
我們還在繼續推進相關標準的制定工作。標準制定工作包括了三部分:一是積極跟蹤、實質性參與國際標準的制定工作,二是推動相關國家標準的制定,三是繼續制定相關行業標準。目前,我們已經提出若干新標準項目,并將陸續啟動;我們的目標是建立電子信息產品污染控制標準體系。
最后,簡單談談關于RoHS的全球一致性問題。我認為RoHS的全球一致性問題包括:法制要求的一致性、標準的一致性、符合性判定的一致性等等。這將是一個“多邊”問題,需要利益相關國的共同努力。我們的態度是,將努力對此進行積極地推動,希望各國政府高度關注,積極行動,加強對話與溝通,務實解決協調一致的有關問題。
iNEMI中國運營經理傅浩:無鉛對高可靠產品領域提出挑戰目前無鉛裝配在消費類產品中已較好地使用,但在要求高可靠性的產品領域,例如醫療電子、電信基礎設備和高端計算機服務器,無鉛技術還面臨著許多挑戰。這些種類的許多產品目前要么在歐盟RoHS指令要求的范圍以外,要么暫時被豁免,但是從長遠來看轉為無鉛裝配是不可避免的。消費類電子產品由于其大批量、產品更新換代快等特點,成為集成電路供應的主要驅動力。無鉛在消費類產品中的使用已經過多年的研發,逐漸成熟。大量的元器件供應商已轉向無鉛,這使得錫鉛器件,特別是BGA、CSP的供應能力變得纖弱,并只會隨著時間推移而越來越不易獲得、越來越昂貴。自1998年以來,iNEMI開展了一系列的項目。起初的重點是關于無鉛材料和工藝過程的,最近iNEMI的工作集中在解決有高可靠性要求的產品所面臨的問題,為此,iNEMI成立了高可靠產品RoHS工作組和錫鉛BGA供應能力工作組。
iNEMI(國際電子生產商聯盟)的總部位于美國,在上海設有代表處。iNEMI的使命是識別并解決技術差距,發展并綜合電子工業的供應鏈。iNEMI由70多家國際電子生產商、供應商、工業團體、政府組織和大學組成。iNEMI向業界發布技術路線圖,預測未來10年電子技術發展的趨勢,每兩年更新一次。iNEMI的路線圖分析電子產品的需求,識別基礎技術的差距,通過完成項目來消除這些差距,促使標準化以加速新技術的引入。iNEMI計劃于明年1月16日舉行中國代表處的開幕儀式暨研討會,研討會的主題是“電子工業的創新”,題目包括微型化,能源與環境,可靠性與質量。
環球儀器SMT工藝實驗室工藝研究工程師李憶:無鉛焊接尚需努力研究近兩年“綠色制造”在電子工業界是一個熱門的話題。到目前為止,大部分工廠都已導入或嘗試過無鉛焊接工藝,如我們所知,無鉛焊點具有高度的不一致性,令我們最關心的是那些不可復制的、看似隨機、通常較為罕見、而且又不是立即探測得到或者是“容易錯過”的異常現象。問題并不是不存在,而只是在我們工廠沒有被發現或已經錯過。錫須的問題;印刷電路板和元件損傷的問題;不同表面處理的焊盤焊接時出現的問題等無鉛焊接技術課題仍未得以解決。
錫須的研究是一項重要的課題,它的形成機制已被充分認識。經過數月或數年,錫須最終會從任何未經焊接的錫表面和某些無鉛焊點處生長出來,嚴重影響到產品的可靠性,目前尚無根治的“藥方”。
對于工藝材料的可靠性而言,通常,PCB供應商只測試光板,元器件供應商只測試元器件本身。而在我們工廠裝配工藝中,兩者的結合可能會在批量回流焊接、波峰焊接、返修、操作處理等過程中形成新的不同的損傷機制。
另外一個挑戰就是可靠性測試的問題。很多人會問“無鉛焊點和錫鉛焊點哪一個更可靠”,科學性地來講這是一個“偽問題”,就像一個蘋果和橙子的比較,或者其他的情形。因為它們是兩個不同的體系。盡管如此,這可能是目前最重要的實際性的問題,我們要了解我們的產品可靠性究竟到達什么樣的水平。遺憾的是我們對于無鉛系統的測試模型還是基于所熟悉的錫鉛系統,測試的結果出現偏差,甚至誤導。環球儀器SMT工藝實驗室正在實施一些測試項目,將繪制出完整的參數依賴關系,以定義實用性測試協定。
實施無鉛焊接著實讓我們面臨上述挑戰,許多在使用錫鉛時“不太重要”的因素現在變得至關重要。我們建議在高可靠性應用中盡可能避免使用無鉛,因為我們尚未了解如何正確測試并將結果詮釋到實際使用場合。另外在裝配工藝中可能會對層壓基板結構在不覺察的情形下造成損傷,等意識到時往往為時已晚。總之,對于無鉛焊接尚需努力研究。