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标准编号 | GB/T 26572-2011 (GB/T26572-2011) | 中文名称 | 电子电气产品中限用物质的限量要求 | 英文名称 | Requirements of concentration limits for certain restricted substances in electrical and electronic products | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | L10 | 国际标准分类 | 31.020 | 字数估计 | 24,245 | 发布日期 | 2011-05-12 | 实施日期 | 2011-08-01 | 引用标准 | GB/T 26125-2011 | 起草单位 | 中国电子技术标准化研究所 | 归口单位 | 全国电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会 | 标准依据 | 国家标准批准发布公告2011年第6号 | 提出机构 | Ministry of Industry and Information Technology | 发布机构 | Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of People's Republic of China; Standardization Administration of China | 范围 | 本标准规定了电子电气产品中限用物质的最大允许含量及其符合性判定规则。本标准适用于电子电气产品中铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr(VI))、多溴联苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)等限用物质的控制。 |
GB/T 26572-2011
Requirements of concentration limits for certain restricted substances in electrical and electronic products
ICS 31.020
L10
中华人民共和国国家标准
电子电气产品中限用物质的限量要求
2011-05-12发布
2011-08-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅱ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 限量要求 1
5 检验方法 2
6 符合性判定规则 2
附录A(规范性附录) 电子电气产品拆分 3
A.1 电子电气产品的结构 3
A.2 拆分的准备与要求 3
A.3 电子电气产品的拆分目标与拆分原则 4
附录B(资料性附录) 典型拆分示例 6
B.1 电路板组件拆分示例 6
B.2 有引脚类集成电路拆分示例 6
B.3 阵列类集成电路拆分示例 7
B.4 印制电路板拆分示例 7
B.5 无引脚矩形片状元件拆分示例 7
附录C(资料性附录) 应用X射线荧光光谱分析(XRF)技术辅助样品拆分实例 9
C.1 引言 9
C.2 XRF分析仪器 9
C.3 影响XRF分析结果的因素 9
C.4 XRF筛选实例 10
附录D(资料性附录) 电子电气产品中常用材料及零部件中限用物质存在的可能性 16
参考文献 18
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则编写。
本标准由工业和信息化部提出。
本标准由全国电工电子产品与系统的环境标准化技术委员会归口(SAC/TC297)。
本标准主要起草单位:中国电子技术标准化研究所、中国质量认证中心、工业和信息化部电子第五
研究所、江苏出入境检验检疫局、纳优科技(北京)有限公司、深圳市计量质量检测研究院。
本标准主要起草人:邢卫兵、罗道军、董永升、何重辉、高坚、杨李锋、姜文博、陈泽勇、李亚芳。
引 言
目前许多电子电气产品由于功能需要和生产技术的局限,仍含有大量如铅、汞、镉、六价铬、多溴联
苯和多溴二苯醚等限用物质。这些含限用物质的电子电气产品在废弃之后,如处置不当,不仅会对环境
造成污染,也会造成资源的浪费。
为了促进电子电气行业的可持续发展以及电子电气产品的资源节约,环境保护,工业和信息化部等
政府部门联合制定了电子电气产品污染控制相关规章,将电子电气产品的污染控制工作纳入法制化轨
道。为了配合有关规章更好地实施,指导电子电气产品供应链上的制造厂商从源头控制限用物质的使
用以符合相关法律规范性文件的要求,推动电子电气行业加快限用物质的替代和减量化,特制定本
标准。
电子电气产品中限用物质的限量要求
1 范围
本标准规定了电子电气产品中限用物质的最大允许含量及其符合性判定规则。
本标准适用于电子电气产品中铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr(Ⅵ))、多溴联苯(PBB)和多溴
二苯醚(PBDE)等限用物质的控制。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 26125-2011 电子电气产品 六种限用物质(铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚)
的测定(IEC 62321:2008,IDT)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
限用物质 restrictedsubstances
法律法规或顾客要求在电子电气产品中限制使用的物质。
3.2
EEP
依靠电流或磁场工作,发生、传输和测量这种电流和磁场,额定工作电压在直流电不超过1500V、
交流电不超过1000V的设备及配套产品。
3.3
均质材料 homogeneousmaterials
由一种或多种物质组成的各部分均匀一致的材料。
3.4
零部件 components
电子电气产品中具有一定功能或用途的结构单元。
注:如元器件、机箱、支架、螺丝钉、开关、导线等。
3.5
检测单元 testunits
可以直接提交检测而不需要进一步拆分的样品。
4 限量要求
构成电子电气产品的各均质材料中,铅、汞、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚的含量不得超过0.1%
(质量分数),镉的含量不得超过0.01%(质量分数)。
5 检验方法
5.1 检测单元分类
为了确定电子电气产品是否符合第4章要求,按照尽可能拆分成均质材料的基本原则,首先将电子
电气产品按附录A要求拆分成检测单元,并按表1进行分类。当分类有重合或矛盾时,应该依照EEP-
A/EEP-B/EEP-C的顺序进行归类,即如果能按EEP-A归类的则不宜归为EEP-B或EEP-C类。
表1 检测单元分类
检测单元类别 检测单元类别定义
EEP-A 构成电子电气产品的各均质材料
EEP-B 电子电气产品中各部件的金属镀层
EEP-C 电子电气产品中现有条件不能进一步拆分的小型零部件或材料a
a 体积小于或等于4mm3 的单元,例如贴片电阻器,贴片电容器等。
5.2 限用物质含量测定方法
依照GB/T 26125-2011中检测方法对各检测单元的限用物质含量进行测定。
6 符合性判定规则
如果电子电气产品中拆分出的各检测单元中限用物质含量符合表2要求,则判该电子电气产品合
格;如果任意一检测单元中限用物质含量不符合表2的要求,则判为不合格。
表2 符合性判定规则
检测单元类别 符合性判定规则
EEP-A
EEP-Ba
EEP-Cb
符合第4章限量要求规定的限值
a 六价铬按照GB/T 26125-2011附录B中测试方法不得检出。
b 当对限用物质应用有例外要求时,应注意对材料或部件的符合性判定产生的影响。
附 录 A
(规范性附录)
电子电气产品拆分
A.1 电子电气产品的结构
A.1.1 组成结构
A.1.1.1 整机:能独立完成特定功能的设备,如电视机、电话机、电子计算机、洗衣机等。
A.1.1.2 部件/组件:只需借助简单工具就可以拆分的结构单元,如单板、电源和模块等。
A.1.1.3 元器件:构成电路板的电子元件或电子器件,如电阻器、电容器、集成电路、光电器件、接插
件等。
A.1.1.4 原材料:构成部件或元器件的基本材料,如金属、塑料、焊料、胶粘剂、涂覆料等。
A.1.2 连接方式分类
A.1.2.1 物理连接:不同的元器件、部件等之间通过压力、摩擦力、重力等物理作用力相连接或固定在
一起的方式。通常有:压接、铆接、粘接、绑接、螺纹连接、扣接、覆盖、环绕等。
A.1.2.2 化学连接:不同材料、元器件、部件等之间通过冶金化或化学反应方式形成的连接。一般有
焊接、电镀、化学镀等。
A.2 拆分的准备与要求
A.2.1 环境
A.2.1.1 拆分区域
拆分区域应相对独立,并足够用于拆分操作。保持拆分环境洁净,室内温度和湿度适宜并实施监
控。应避免阳光直射。
A.2.1.2 拆分工作台
拆分工作台应平整、洁净、耐磨损、耐腐蚀、有足够承重力,台面面积应满足拆分操作和样品摆放的
要求。
A.2.1.3 安全防护
应避免拆分过程对人员的伤害和环境的污染,并采取必要的措施加以防护。如:放射性材料以及易
爆部件的拆分,应符合相关要求。
A.2.2 人员
应由具备相关专业技能和经验的人员实施拆分。
A.2.3 工具
A.2.3.1 工具应保持洁净,可采用擦拭、清洗或灼烧等方式进行清洁,以避免样品交叉污染。
A.2.3.2 工具应标识。
A.2.3.3 与拆分对象直接接触的工具部分应有成分标识,在拆分时,不应用含有限用物质的工具接触
拆分对象。
注:在投入使用前应了解工具中的相关物质含量。
A.2.3.4 一些常见的拆分用工具有烙铁、吸锡线、螺丝刀、内六角扳手、剥线器、顶切钳、壁纸刀、老虎
钳、扳手、手锯、板钳、剪刀、锤子、镊子、钻孔机、塑料袋和热焊枪等。
A.2.4 容器
拆分后的检测单元应用适当的容器予以隔离分装。在常温、干燥的环境中保存。容器应保持清洁,
避免污染样品。
A.2.5 样品污染防护
在拆分的整个过程中应充分评价环境、工具、操作等因素对样品中相关限用物质的成分和含量的影
响,并采取适当措施消除这些影响或将这些影响减小至最低。
A.2.6 拆分前产品的描述
在拆分前,应采用文字及图像等方式对产品进行适当的描述和记录,并保留这些记录。
A.2.7 样品的清洗或去污、保存和传递
A.2.7.1 样品含有可能影响实验结果的灰尘、油污等杂质,拆分前应进行必要的清洗或去污,清洗试
剂和去污方法不能改变样品的成分。
A.2.7.2 样品应在规定的期限和适宜的条件下保存。
A.2.7.3 样品的传递应保持成分的稳定。
A.2.8 拆分过程的记录与保存
A.2.8.1 记录的要求
样品应有唯一标识,拆分过程的记录应完整,包括拆分环境、拆分装置及工具、拆分结果、样品标识
和其他需要特殊记录的相关信息。
A.2.8.2 记录表格
电子电气产品拆分记录表可包括:部件名称、材料名称、规格/型号、尺寸、质量、颜色、材料生产厂等
内容。
A.3 电子电气产品的拆分目标与拆分原则
A.3.1 拆分的目标
为了测定电子电气产品材料中限用物质的含量,达到有效控制限用物质在电子电气产品中使用的
目的,应该在测定前将电子电气产品拆分成各检测单元(见表1)。
A.3.2 拆分原则
A.3.2.1 总体原则:应尽可能按拆分成均质材料的原则进行样品拆分。
A.3.2.2 能拆分成均质材料的检测单元归类为EEP-A,不能拆分成均质材料的单元归类为EEP-B和
EEP-C。
A.3.2.3 为了兼顾检测的可操作性和经济性,拆分前应参考附录D对限用物质存在的可能性等级进
行评估,以指导其后的样品拆分,得出较优的拆分方案。
A.3.2.4 拆分时,应首先考虑将法律法规对限用物质应用有例外要求的材料或部件和其他部分(EEP-
A/B/C)分开。
A.3.2.5 对于化学连接,如果是镀层(EEP-B),可直接使用GB/T 26125-2011第6章、附录B和附
录D中对应测试方法进行定性或半定量检测。而对于本体(基体材料)的制样,采用机械或溶解方法去
除镀层进行制样;如果是一种材料的表面和另一种材料的端子连接,或者是两种材料的端子连接,则要
分开,取其非化学连接部分制样。
附 录 B
(资料性附录)
典型拆分示例
B.1 电路板组件拆分示例
将电路板组件(如图B.1)拆分时,应该尽可能选取大焊点,切取其中的焊料部分,防止取到元器件
引线脚的镀层与焊盘的镀层,同时注意先取下连接或固定用的胶材,拆解出各电子元器件与部件。
图B.1 典型电路板组件(PCBA)图
B.2 有引脚类集成电路拆分示例
有引脚类集成电路种类繁多、形状各异(见图B.2)。如双列直插式封装(DIP)、小外型封装(SOP)、
四方扁平封装(QFP)等,其中以QFP最有代表性。
该类器件拆分以QFP为例。
图B.2 典型的集成电路及其封装型式
QFP器件的主要风险是引脚上的铅和塑料封装体中可能存在的其他限用物质。本体中一般可能
也存在属于特殊类物质的高温含铅焊料。对于本体大于4mm3 的QFP,拆分成引脚、本体两部分。对
于本体小于4mm3 的QFP,不必拆分,按EEP-C类处理。
B.3 阵列类集成电路拆分示例
阵列类集成电路器件指具有球栅阵列、柱栅阵列和针栅阵列的集成芯片,其中每一种阵列又可以分
为很多。以球阵列为例,可以分为塑料球栅阵列封装(PBGA)、倒装晶片球状栅格阵列(FCBGA)、芯片
尺寸封装(CSP)、大圆片级芯片尺寸封装(WLCSP)等。BGA或CSP封装的集成电路(IC)的主要风险
在于焊球中的铅以及塑料封装体中可能存在的其他限用物质。本体中一般存在高温含铅焊料。
该类器件拆分分别以PBGA和FCBGA为示例,见图B.3。
图B.3 阵列类集成电路示意图
拆分准则:可以拆分为焊球和本体。
B.4 印制电路板拆分示例
印制电路板按基材的性质可分为无机基材板和有机基材板。一般由丝印油墨、阻焊膜、焊盘、表层
铜走线、内层铜走线、孔镀铜和基材构成。对于各类基板,重点关注焊盘的可焊性涂层与油墨字样、有机
物中的添加剂和阻燃剂。
拆分方法:需要切取焊盘、印刷油墨和基体有机材料来制样。
焊盘按EEP-B类镀层材料进行检测。
有机基材板选取无器件无过孔无铜的位置切割一块制样。
B.5 无引脚矩形片状元件拆分示例
无引脚矩形片状元件的种类很多,形状大小各异。该类器件拆分以某种片式电阻器为例,见图B.4。
图B.4 无引脚矩形片状元件示意图
拆分准则:
a) 当体积小于或等于4mm3 时,整体制样;
b) 当体积大于4mm3 时,焊端如果为镀层,按照A.3.2制样;如果是物理连接,则需拆分下端子
制样;
c) 本体材料直接制样。
B.5.1 插装分立元器件拆分示例
插装分立元器件很多,如电阻器、电容器、电感器、二极管、三极管等。
拆分准则:
a) 将引脚剪下制样;
b) 当本体体积小于或等于4mm3 时,整体制样;
c) 当本体体积大于4mm3 时,按照A.3.2制样。
B.5.2 插装电解电容器拆分示例
插装电解电容器构造较为复杂,一般构成为套管、橡胶、电解液、电解纸隔膜、铝箔、铝壳、引脚等
材料。
当电容器本体体积小于或等于4mm3 时,拆分为引脚和本体。
当电容器本体体积大于4mm3 时,拆分为引脚、外壳、隔膜、正极和负极。
B.5.3 线缆拆分示例
线缆材料很多,如电线、电缆、光纤、光缆等。
这类材料构造都比较简单,一般由外保护层、内保护层和无机芯材构成,拆分也按照其构成进行
拆分。
B.5.4 金属镀层类样品
按照A.3.2制样。
附 录 C
(资料性附录)
应用X射线荧光光谱分析(XRF)技术辅助样品拆分实例
C.1 引言
GB/T 26125-2011中第6章概述了应用XRF确定电子电气产品中限用物质的存在与否的筛选
方法。针对电子电气产品中限用物质的分析过程,XRF是一种有效的技术手段,可帮助确定哪些部件
需要进一步拆分和哪些部件不需要进一步的拆分和测试。
C.2 XRF分析仪器
X射线荧光光谱分析法能够对样品中含有的元素进行定性和定量分析。仪器使用X射线照射样
品,样品中含有的元素会产生荧光X射线。通过分析这些特征射线,就能够获得样品的元素信息。
XRF常见的有波长色散型X射线荧光光谱(WDXRF)和能量色散型X射线荧光光谱(EDXRF)两
种。WDXRF精度较高,但前处理复杂;EDXRF样品前处理非常简单,即使是不规则样品,也能迅速给
出定性或者半定量的结果,这使得EDXRF在限用物质的筛选检测中获得了广泛的应用。
EDXRF有台式机型、便携式机型、微区分析机型等。
台式机型最为常见,物体可以直接放入样品室内进行测试,选择合适的测试条件,可以获得较高的
测试精度。台式EDXRF的检出限与仪器配置有关。多数台式EDXRF都配备了不同的准直器(常见
的孔径约为1mm~10mm),可以自动切换,方便检测人员选择合适的检测区域。需要注意的是,通常
在同样的X光管功率和光路结构条件下,准直器孔径越小,检测灵敏度越差。
便携式机型在测试时是放在样品上,因此样品不必从部件上取下,对部件的尺寸和形状有比较好的
适应性,适用于现场筛选和分析。便携式XRF仪器的典型光斑直径2mm~5mm,需要注意的是,由
于受便携式XRF仪器光管功率的限制,其检测灵敏度低于台式机型。
警告---由于便携式机型的X射线管窗口是裸露的(开放式射线场),应该特别注意并采取足够的
防护措施,避免X射线辐射对现场人员造成的伤害。
微区分析机型以小光斑为特征,适合分析更小尺寸的样品。这类仪器通常采用聚焦或者准直的技
术,将原级X射线照射区域控制在直径10μm~100μm范围内。当照射光斑面积相同时,采用X射线
聚焦技术可以获得比准直技术更高的检测灵敏度。某些型号的微区分析机型不仅可以测量元素组成,
也可以通过逐点扫描测试获得元素分布信息(mapping功能)。
以上讨论的所有XRF机型应以能够提供筛选可接受的检出限为前提,仪器的检出限应小于限量值
的10%。
C.3 影响XRF分析结果的因素
在应用XRF分析技术时,有些因素会影响分析结果的可靠性,部分影响因素列举如下:
---为了保证定量结果的可靠性,样品的被测试部分应是均质的;
---当测试部位非均质时,得到的结果是X射线穿透区域内涉及的各种材质的综合信息;
---应确保仪器的原级X射线照射区域内只包含目标区域;
---样品成分越复杂,元素间干扰的可能性越大,分辨率良好的仪器有利于提高分析的可靠性;
---测试区域的形状、平整度、表面粗糙度和物理结构等方面可能对测试结果产生影响;
---当分析多层样品时应注意每一层厚度和成分对检测结果的影响。
为了正确选择检测单元,避免误判并提高拆分效率,应充分了解产品的结构和材料信息,并结合
XRF测试结果指导拆分流程。在拆分过程中如果出现风险较高的测试结果时,还需要判断法规例外情
况,以决定下一步的样品拆分和测试。
C.4 XRF筛选实例
下面给出一些典型筛选实例。其中C.4.1显示了未经拆分的XRF检测结果未检出限用物质,需
要进一步拆分的实例;C.4.2显示了未经拆分的 XRF检测结果超出限值,无需进一步拆分的实例;
C.4.3显示了未经拆分的XRF的检测结果溴含量较高,为确定正确的溴来源,需要进一步拆分的实例;
C.4.4显示了XRF光斑尺寸对小型印制电路板拆分影响的实例;C.4.5显示了XRF分析技术对金属
镀层限用物质符合性判定方法。
C.4.1 交流电源线
图C.1显示了交流电源线的插头一端。在拆分前通过目测,电源线可以划分出3个测试部位,在
图中用箭头标出。表C.1概括了对交流电源线的筛选情况。
图C.1 交流电源线及其取样区域的X荧光射线谱
表C.1 交流电源线测试部位
部位编号 测试部位 材质 检测元素 存在概率 XRF测试
① 金属插脚 金属 Cd、Hg、Cra、Pb 中 是
② 插头塑料 聚合物 Cd、Hg、Cra、Pb、Brb 高 是
③ 电源线护套 聚合物 Cd、Hg、Cra、Pb、Brb 高 是
a 铬(Cr)如果存在,则表明可能使用了限用的六价铬(Cr(Ⅵ))。
b 溴(Br)如果存在,则表明可能使用了限用的PBBs和(或)PBDEs。
这3个筛选测试部位是根据产品结构,分析限用物质的存在可能性,插头塑料中所使用的材料有可
能含有高含量(百分量级)的铅(Pb)。图C.1显示了3个测试部位X射线荧光光谱,可以看出电源线护
套和插头塑料含有钙(Ca),锶(Sr),锌(Zn)和锑(Sb),但都不含有任何限用物质;插头塑料含有氯(Cl),
表明有可能是PVC材质;金属插脚由镀镍黄铜制成。至此,3个部位均未检出限用物质,尚不能完全确
定交流电源线的符合性,因此,需要进一步的拆分(破坏性的)。例如测试内部导线与金属插脚的焊点部
分是否存在铅元素,电源线护套内每根导线的绝缘是否存在限用物质等。
C.4.2 RS232串行电缆
图C.2是一根打印机电缆线的X射线荧光光谱图,其限用物质的含量水平超出了限量要求。本例
中位置3的电缆护套含有2500mg/kg的铅,而位置2插头塑料含有7600mg/kg的铅。尽管这些结
果是在拆分前得到的,但是过高的铅含量已表明产品不符合法规,因此不需要进一步拆分样品。
......
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