前言
在電子電氣領域從事研發設計、器件選型、物料檢驗、測試認證的從業人員,應當對RoHS有所了解,我們在電子電氣物料規格書、文檔資料上也常常會看到要求材料元件滿足ROHS、Pb-Free、Lead-Free、Halogen Free的要求,那么,德力威爾王術平就帶大家一起來學習了解一下RoHS的相關知識,並談談中國電子電氣設備如何進行歐盟RoHS測試認證。
一、電子電氣設備有害物質的來源和危害
在電子電氣物料及設備研發制造過程中,人們有意或無意間使物料及設備上含有了鎘、鉛、汞、六價鉻、多溴聯苯、聚溴二苯醚, 鄰苯二甲酸二丁酯等物質,如果以上物質含量超標,人們在接觸、使用這些含有危害物質超標的電子物料及設備時,會對人們造成傷害,同時對整個生態環境造成破壞。關於有害物質的來源和危害,如下圖所示:
電子電氣設備有害物質來源及危害
二、歐盟RoHS舊指令《2002/95/EC》
RoHS,英文全稱:The Restriction of the use of certain Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment;中文全稱:關於在電子電氣設備中限制使用某些有害物質的指令。RoHS是由歐盟立法制定的一項強制性標准,該標准已於2006年7月1日開始正式實施,該RoHS標准的編號為《2002/95/EC》,主要用於規范電子電氣產品的材料及工藝標准,使之更加有利於人體健康及環境保護。該標准的目的在於限制電氣電子產品中的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚共6項物質。《2002/95/EC》 指令於2013年1月3日起被廢除,由新的《2011/65/EU》指令替代。
三、歐盟RoHS新指令《2011/65/EU》
2011年7月21日,歐盟又宣布執行了新的RoHS標准,該ROHS標准的編號為《2011/65/EU》,又被稱為RoHS2.0。RoHS2.0指令對舊RoHS進行了修改和升級,RoHS2.0新標准又有哪些不同呢?主要不同點總結如下:
1、更利於保護人類健康和進行環境友好回收和處理報廢的電子電氣設備。
2、進一步消除歐盟各成員國之間的貿易壁壘和競爭扭曲,減輕各國行政負擔。
3、擴大了RoHS產品范圍,現擴大至家用電器、IT和通訊設備、消費類設備、照明設備、電子和電氣工具、玩具休閑及運動設備、醫療設備、監測及控制設備、自動售貨機以及其它任何不在上述類別范圍內的電子電氣產品。
4、增加了限制有害物質的種類,由原來的8種增加到現在的10種,分別為鎘、鉛、汞、六價鉻、多溴聯苯、聚溴二苯醚、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯以及鄰苯二甲酸二異丁酯(后四種鄰苯類為新增)。
5、以往進入歐盟市場的電子電氣產品,既要單獨做ROHS認證,又要單獨做CE認證,認證合格后分別貼上歐盟RoHS合格標志和歐盟CE合格標志,如下圖所示:
歐盟RoHS合格標志
歐盟CE合格標志
RoHS2.0新標准規定,RoHS認證合並到CE認證中,即RoHS認證成為了CE認證中的一個測試項,貼有CE合格標志的電子電氣產品就表示符合RoHS要求,無須另外單獨張貼RoHS標志。
四、歐盟RoHS2.0檢測內容與限值
《2011/65/EU》(RoHS2.0)最新檢測內容(受限物質及限值)如下表所示:
受限制物質 |
限值(百分比) |
Cd(鎘) |
≤0.01 |
Pb(鉛) |
≤0.1 |
Hg(汞) |
≤0.1 |
Cr6+(六價鉻) |
≤0.1 |
PBB(多溴聯苯) |
≤0.1 |
PBDE(聚溴二苯醚) |
≤0.1 |
DEHP(鄰苯二甲酸二辛酯)① |
≤0.1 |
BBP(鄰苯二甲酸丁酯苯甲酯)① |
≤0.1 |
DIBP(鄰苯二甲酸二異丁酯)① |
≤0.1 |
備注:①為RoHS2.0新增的。
五、歐盟ROHS2.0檢測方法
《2011/65/EU》指令對“有害物質分類、有害物質限值、適用產品”等作出了相關規定,而IEC62321系列標准對“有害物質拆分與檢測方法”作出了規定。
《IEC 62321》是國際電工委員會(IEC)制定的協調RoHS2.0指令的測試方法,自2008年發布IEC 62321: 2008后,分別於2013年和2015年進行了標准的拆分和修訂,2017年3月28日,國際電工委員會(IEC)首次發布了鄰苯二甲酸酯的檢測方法,又新增了比色法檢測聚合物和電子產品中的六價鉻。公布之后,現有《IEC 62321》系列標准可匯總為:
IEC 62321標准系列
德力威爾威爾王術平對《IEC 62321系列》標准做了初步的研究,核心內容概括如下:
1、取樣流程
電子產品的種類繁多、結構復雜,其小型化、均質材料的數量、看不見的物質、批與批之間的差異、供應鏈的深度等特征增加了取樣和實際測試的難度,所以只能選擇一種適用於大多數情況的通用取樣流程。通用取樣流程如下:
歐盟RoHS檢測通用取樣流程圖
2、拆分方法
取樣時,需要對電子產品進行拆分,從而提取受檢的有害物質,拆分方式包含以下幾種:整體不拆分、部分拆分、完全拆分、部分拆解、完全拆解。拆分是可以組裝還原的,是可逆的,而拆解是不可逆的。如單個貼片電阻可以不拆分整體測試,而可調電阻則需要部分拆分測試。
3、測試方法
(1)使用XRF(X射線熒光光譜分析)測定鉛、汞、鎘,總鉻和總溴;
(2)使用燃燒-離子色譜法測定聚合物和電子元器件中的總溴;
(3)使用CV-AAS,CV-AFS,ICP-OES和ICP-MS測定聚合物、金屬盒元器件中的汞;
(4)使用AAS, AFS,ICP-OES和ICP-MS測定聚合物和元器件中的鉛、鎘和鉻,測定金屬中的鉛和鎘;
(5)使用GC-MS, IAMS和HPLC測定聚合物和電子產品中多溴聯苯和多溴聯苯醚;
(6)使用六價鉻-比色法確定電子產品中無色和有色防腐鍍層金屬表面六價鉻(Cr6+)的存在;
(7)使用六價鉻-比色法檢測聚合物和電子產品中的六價鉻(Cr6+);
(8)使用GC-MS或Py-GC-MS檢測聚合物中的鄰苯二甲酸酯。
4、豁免產品
某些類型的電子電氣產品中的某些物質的使用是可以豁免的。這些豁免基於不同方面的一些需求,包括使用范圍的限制(例如軍事目的),應用的材料(高溫焊料),樣品的大小或者產品的電學特征。
六、歐盟RoHS2.0測試認證方式與費用
1、測試認證的方式
目前,中國制造商要將電子電氣設備出口到歐盟,就要做CE強制認證,制造商可以通過如下三種方式進行CE(包含ROHS2.0)認證:
(1)企業自主簽發的Declaration of conformity《符合性聲明書》。此證書屬於制造商自我聲明書,不是第三方機構(中介或測試認證機構)簽發的,因此,中國制造商可以用歐盟格式的企業《符合性聲明書》進行自我聲明。該種方式,沒有對應的測試報告,后續所有的風險都在制造商,一般不建議采取這種方式。Declaration of conformity《符合性聲明書》樣本如下類示:
制造商自主簽發的ROHS《符合性聲明書》
(2)Certificate of compliance《符合性證書》。此證書為第三方機構(有歐盟授權的中介或測試認證機構)頒發的符合性聲明,必須附有測試報告等技術資料TCF,同時,企業也要簽署《符合性聲明書》。該種方式,適合IT類、AV類、燈具類等普通的無源電子產品,中國制造商可以選擇國內第三方檢測機構做CE測試和認證,第三方檢測機構出具的CE認證證書在過海關或者是歐盟市場檢查都沒有問題。
第三方檢測機構簽發的ROHS《符合性證書》
第三方檢測機構簽發的CE《符合性證書》
(3)EC Attestation of conformity 《歐盟標准符合性證明書》,此證書是歐盟公告機構(Notified Body簡寫為NB)頒發的證書,按照歐盟法規,只有NB才有資格頒發EC Type的CE聲明。該種方式,適合如危險機械、無線產品等比較特殊的產品,這類可以申請歐盟NB機構的CE認證證書。這種產品申請CE認證證書,依然可以找國內第三方檢測機構,他們會有渠道幫助客戶直接申請CE認證證書。
歐盟公告機構簽發《歐盟標准符合性證明書》
中國制造商可以委托第三方機構對自己的產品進行歐盟ROHS測試認證,第三方機構測試合格后,一般會出具中、英兩個版本的《測試報告》和《符合性證書》,然后第三方機構代理向歐盟NB機構申請《歐盟標准符合性證明書》,然后拿到歐盟CE合格證書。
備注:RoHS指令屬於歐盟范圍內的法律法規,中國中國認監委CNCA、認可委CNAS也無權直接進行歐盟RoHS測試認證,中國的認證機構也必須得到歐盟官方授權認可后,方可進行歐盟ROHS的檢測和認證。
2、歐盟CE(RoHS)提交資料及認證流程
(1)制造商向認證機構提出口頭或書面的初步申請。
(2)申請方填寫CE(RoHS)申請表,將申請表,產品說明書,整套樣機和技術文件提供給認證機構。
(3)認證機構確定檢驗標准和檢測項目並報價。
(4)申請方確認報價並付款。
(5)申請方提供技術文件,簽署保密協議。
(6)認證機構進行產品測試及對技術文件進行審閱。
(7)技術文件審閱包括:文件是否完善、文件是否按歐共體官方語言英語書寫。
(8)認證機構對不合格項提出整改要求,發整改通知,要求申請方對樣品進行整改。
(9)若涉及整改費用,認證機構將向申請方發出補充收費通知。
(10)申請方根據補充收費通知要求支付整改或重測費用。
(11)實驗室向申請方提供測試報告或技術文件(TCF),以及CE符合證明(COC),CE標志。
(12)申請方簽署CE保證自我聲明,並在產品上貼附CE標示。
3、歐盟ROHS測試費用
(1)單材質歐盟ROHS測試費用約500-1000元不等。如鐵絲測試費用約500元左右;鋼化膜測試費用在800元左右。
(2)整機歐盟ROHS測試費用約2000―4000不等。如某款美容儀整機(含外殼、PCB板、線材、螺絲等)測試費用在3000左右。
4、中國有哪些做歐盟CE(RoHS)測試認證的第三方機構
全世界經過歐盟委員會直接授權認可的第三方認證機構,都會被歐盟委員會以一個4位阿拉伯數字進行編號,每一個4位編號就代表一個歐盟委員會認可的第三方認證機構。
登錄歐盟委員會官網https://ec.europa.eu/growth/tools-databases/nando/index.cfm?fuseaction=notifiedbody.main,可看到歐盟委員會公布的第三方機構的代碼,點擊進去可以看到第三方機構的名稱、網址、電話及郵箱等信息。機構代碼如下圖所示:
歐盟委員會官網公布的經授權的第三方認證機構的代碼
德力威爾王術平把歐盟委員會官網公布的機構代碼(如上圖)全部點擊進去,懷着激動的心情查找了一遍,在歐盟委員會合計授權的約1500家認證機構里面,竟無一家標有China的中國機構,也就是說,中國目前沒有直接獲得歐盟委員會授權批准的CE認證機構。
中國有獨立完整的CCC認證制度,在標准上和歐盟有所不同,有些標准的嚴格程度甚至高於歐盟EN標准。當前我們國家對產品標准國際化非常重視,如果以后中國和歐盟簽署國際互認協議,相信會有大批優秀的認證機構獲得歐盟委員會批准。
但是,中國制造商不必擔心,現在很多歐盟知名的授權認證機構已經在中國開設了分公司,或者是通過合作、聯營等方式在中國成立了辦事處,比如TUV、SGS、DEKRA、EUROFINS、INTERTEK等世界級的歐盟認證公司在中國各個區域都有辦公室。
目前,在中國境內,通過合作、聯營及分包等方式方式引入歐盟的授權、可以做歐盟CE(含RoHS2.0)測試認證的第三方機構有北京歐測、安博檢測、億博檢測、德萊檢測、中鑒檢測、諾證檢測、承測等眾多機構。為了避免廣告嫌疑,德力威爾王術平在此不對以上機構做任何評價,有需求的網友自行了解甄別。
七、關於歐盟ROHS2.0測試認證的小結
1、凡銷往歐盟的電子電氣產品必須接受歐盟RoHS2.0強制認證(豁免產品除外)。
2、需要做歐盟RoHS認證的產品類別、豁免產品、危害物質類別、危害物質限量等由現行歐盟2011-65-EU(RoHS2.0)指令規定和約束。
3、關於如何取樣、如何拆分、如何檢測等分別受到IEC 62321-1:2013、IEC 62321-2:2013、IEC 62321-3:2013、IEC 62321-4:2013、IEC 62321-5:2013、IEC 62321-6:2013、IEC 62321-7:2013、IEC 62321-8:2013 這8個標准的約束。
4、歐盟RoHS2.0認證是歐盟CE認證的一部分,CE認證時需要提供RoHS2.0測試報告和認證書,CE認證合格后,已表示RoHS2.0合格,無需另貼RoHS標志,只需張貼CE標志即可。
5、中國制造商通過歐盟授權的中國國內第三方機構(中介或測試認證機構)進行測試或認證。RoHS指令屬於歐盟范圍內的法律法規,中國認監委CNCA、認可委CNAS也無權直接進行歐盟RoHS測試和認證,中國的認證機構也須得到歐盟方面的認可,才可以進行歐盟RoHS的檢測或認證。
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