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為即將實施的歐盟環保指引作準備
 

針對電器和電子設備的歐盟指引 — 《電器及電子產品廢棄物處理標準(Waste of Electrical and Electronic Equipment / WEEE)》(2002/96/EC)和《有害物質限制條例(Restriction of Hazardous Substances / RoHS)》(2002/95/EC),將分別於今年八月十三日和明年七月一日起正式生效。新指引的宗旨是,鼓勵消費者回收廢棄的電器和電子設備、把舊電器和電子設備循環再造,以及減輕電器和電子設備對環境的污染。

                                              歐盟對電子商品的環保管制

市場消費模式近年徹底改變,消費性電子產品(如:手提電話、電子手帳等)的使用週期愈來愈短,產品技術升級愈來愈頻密,帶來大量電器和電子設備廢物,所產生的電子污染問題急需解決。解決方案有兩大目標:(一)鼓勵電器和電子設備的回收和循環再用、(二)減少電器和電子設備中,有害化學物質的含量,以減輕對環境的污染。各企業必須準確掌握市場脈搏,否則將可能被後來者居上。


電器及電子設備廢物處理標準
 

有見及此,歐盟*將於二零零五年八月十三日起實施《電器及電子產品廢棄物處理標準(Waste of Electrical and Electronic Equipment / WEEE)》(2002/96/EC)。指引要求製造商負責(包括財務責任)電器及電子設備的廢物收集、回收、分類和循環再造,讓消費者免費交回已使用的產品。

WEEE指引下,歸入10項商品類別的電器及電子設備,按每件設備的平均重量計算,回收再生比例介乎70﹪至80﹪,而部件、材料和物質的循環再用比例則介乎50﹪至70﹪(詳見表一)。歐盟大部份成員國要求在二零零六年十二月三十一日前,達致上述的回收目標,而平均每人每年回收的廢舊電器及電子設備將不少於四公斤。符合WEEE指引的電器及電子設備,必須貼上當眼而擦不掉的標籤,提醒消費者該設備不能按一般廢物的方式處理,而WEEE指引將配合歐盟的廢物堆填及焚化措施。

 

WEEE指引生效後,市場必須向消費者提供充足的資訊,包括:

1.    不能以一般都市廢物的方式,處理相關的電器及電子設備;

2.    廢棄電器及電子設備的回收和收集途徑;

在電器及電子設備的循環再用和回收再生方面,消費者所擔當的角色;

1.    電器及電子設備中的有害物質,對環境和人體所造成的潛在威脅;

2.    WEEE標籤的意思。

 

電器及電子設備的設計,必須方便移除以下物質和材料:

l        含有汞的部件,如:開關和背光燈;

l        含有多氯聯苯(PCB)或多氯三聯苯(PCT)的電容;

l        電芯;

l        手提電話的印刷線路板(PCB);

l        面積超過10平方厘米的印刷線路板;

l        碳粉盒;

l        含有溴化阻燃劑的塑膠部份;

l        石棉廢物和含有石棉的部件;

l        陰極射線管(必須移除螢光塗層);

l        氟氯碳化物(CFC)、氫氟氯碳化物(HCF)、氫氟碳化物(HFC)和碳氫化合物(HC);

l        氣體放電燈(必須移除汞);

l        面積超過100平方厘米的液晶體顯示屏;

l        外置電纜;

l        含有耐高溫陶瓷纖維的部件;

l        含有放射性物質的部件(97/29/Euratom附錄一第三條所限的除外);

l        高度和直徑達25毫米以上(或體積比例相若)的電解電容;

l        含有減弱溴氧層的氣體之部件,或含有全球暖化潛力(Global Warming Potential)大於15的氣體之部件,例如:泡沫和雪櫃電路。


WEEE 指引標籤

有害物質使用限制指引 

另外,歐盟的《有害物質限制條例(Restriction of Hazardous Substances / RoHS)》(2002/95/EC)亦將於二零零六年七月一日起生效,禁止在歐盟國家出售含有或製造過程中利用六種禁用物質

(鉛Pb、鎘Cd、汞Hg、六價鉻Cr(VI)、多溴聯苯PBBs及多溴二苯醚PBDEs)的電器及電子設備。 

RoHS指引所涵蓋的電器及電子設備包括:WEEE指引下的1至7和10項商品類別(見表一)、電燈泡和家居照明設備。在二零零五年二月十三日之前,歐盟將會就WEEE指引下的8和9項商品類別,發表合適的RoHS指引建議。於二零零六年七月一日前已在市場流通的維修零件,以及重新再用的電動產品和電子設備,均不受RoHS指引所限。 

一般而言,在RoHS指引之下的電器及電子設備,鎘含量不得超過設備內同質物料重量的0.01﹪,而其餘受限制的五種有害物質,含量均不得超過0.1﹪。部份獲豁免的電器及電子設備包括:軍事設備、部份照明設備中的汞、鎘電鍍層(91/338/EEC所禁用的除外)、雪櫃冷凍吸熱系統中的六價鉻,以及數項鉛的應用(例如:陰極射線管、電子部件和螢光管玻璃中的鉛;部份鋼、鋁和銅合金中的鉛;高熔點焊鍚材料;應用於網絡基建設備的焊鍚材料;電子陶瓷部件中的鉛;在二零一零年以前,應用於伺服器和存儲器陣列的焊鍚材料)

促使大型廠商重新制訂供應商指引 

落實WEEE指引和RoHS指引,讓各家發展歐盟市場的製造商紛紛檢討旗下的生產線、組裝線,並對所有供應商提出更嚴格的要求,避免因為不合要求的產品銷往歐盟,而冒受重大的損失。 

舉例:於二零零一年十二月四日,日本新力(SONY)出口往荷蘭的PSOne手掣套裝,其電纜被驗出鎘含量超過安全標準20倍,荷蘭海關因此扣押了價值1.6億歐元(約16億港元)的130萬部PlayStations電視遊戲機和80萬件配件套裝,損失嚴重。當時的報道指出,雖然該重金屬不會令人體即時中毒,但若在人體累積了一定份量,可能導致腎臟功能受損。為減低風險,SONY自此更制訂比RoHS指引更嚴格的供應商指引,確保所有銷往歐盟的產品均不含被禁用的有害物質。

*歐盟現時共有25名成員國,包括:比利時、德國、法國、意大利、盧森堡、荷蘭、丹麥、愛爾蘭、英國、希臘、西班牙、葡萄牙、奧地利、芬蘭和瑞典,以及於二零零四年五月一日最新加入的塞浦路斯、捷克共和國、愛沙尼亞、匈牙利、拉脫維亞、立陶宛、馬耳他、波蘭、斯洛伐克及斯洛文尼亞。

 

迎接「無鉛電子時代」的來臨

 

鉛是RoHS指令中所禁用的物質之一。在廢棄後的電子產品之內,印刷線路板(PCB)焊料中的鉛會溶於含氧的水中,污染水源,並於人體內累積,導致神經受損、高血壓、貧血、生殖功能障礙,甚至可能致癌。

放棄錫鉛合金 

為可持續發展,諸如歐盟和日本等市場已禁止含鉛電子產品進口。隨著歐盟的WEEE指令和RoHS指令將先後實施,意味「無鉛電子時代」的來臨,將衝擊著電子工業價值鏈中的所有公司,包括必須積極發展無鉛製程和產品。 

錫鉛合金是電子工業多年來,一直採用的低成本焊接工藝,而且錫鉛合金的機械性能比純錫優勝,平均焊接溫度為183℃。縱然錫鉛合金焊接效果良好,但礙於含鉛的關係,業界亦必須放棄這工藝。

 

必然趨勢 

近年,內地電子製造業逐年增長逾20﹪,並於二零零三年成為全球第二大電子業產地,僅次於美國。電子信息產品製造業約佔內地國內生產總值的1/6,是內地一大支柱產業。國際上不少大型電子企業已把製造基地移至內地,而珠江三角洲、長江三角洲和環渤海一帶,則是內地電子製造業最發達的地區。 

北京電子學會表面裝貼技術(SMT)專業委員會主任劉利吉表示,自二零零零年以來,北京、上海、江蘇等地的SMT交流便以無鉛為主題,認識到內地將與國際同步進入無鉛製造時代,但當中的技術門檻也愈來愈高。 

信息產業部正就《電子信息產品污染防治管理辦法》進行諮詢,據悉由於歐盟約佔內地家電出口市場的25﹪,所以該管理辦法內容亦參考歐盟的RoHS指引,同樣禁用鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯及多溴二苯醚等六種有害物質,並擬同步於從二零零六年七月一日起實施。RoHS指引實施之前,實際上由二零零四年起,歐盟已禁止含鉛的電子電器產品進口。草擬過程中,有專家建議電視機的使用期介乎七至八年。

 

無鉛焊料的基本要求 

無鉛焊接裝配的基本工藝大致上有以下四種,包括:

1.    無鉛PCB製造工藝;

2.    在焊錫膏中應用的96.5錫/3.5銀和95.5錫/4.0銀/0.5銅共晶,以及類似共晶合金系
  統;

3.    對於波峰焊應用,焊錫條可使用99.3錫/0.7銅共晶合金系統;

4.    對用於手工焊接,焊錫線可使用99.3錫/0.7銅合金系統。

 

這四種工藝縱然可行,不過實行時卻存在一定的問題,包括:

1.    原料成本比標準錫/鉛工藝高;

2.    增加對濕潤度的限制;

3.    在波峰焊工藝中,必須保持惰性氣體狀態,需要充足的氮氣;

4.    可能導致回流焊溫度上升至極限(235℃至245℃之間),而各種元件的耐熱性亦因此需要增加。 

現時並未有一套公認的無鉛代替品方案,基本條件必須近乎無毒,並具備良好的導電性、導熱性和物理性能。此外,大部份裝配廠都要求最小固相溫度為150℃,以配合電子設備的操作溫度。至於液相溫度方面,波峰焊用焊條的應低於爐溫260℃,手工/機器焊接用焊錫絲的應低於烙鐵頭工作溫度345℃,而焊錫膏的則應低於回流焊溫度250℃。

冶金專家建議固液共存溫度範圍應控制在10℃以內,藉以形成外觀與錫/鉛焊料接近的焊點,而且焊點效果良好,有助減少缺陷、增加生產可重複性和熔點一致性,否則焊點可能會裂開。

 

無鉛焊接的障礙 

基於合金的特性,無鉛焊接的應用存在一定的障礙:

1.    與含鉛焊料相比,合金的結構較脆,彈性較少;

2.    由於錫/銀系合金只會擴張而不會收縮,所以當合金加入銅,共晶點便會改變;

3.    /銀系合金浸潤性差;

4.    無鉛焊料的色澤普遍比較暗淡,光澤度稍差,但不影響其品質;

5.    錫橋、空焊、針孔等不良率有待降低;

6.    助焊劑要求更嚴格;

7.    需要恆溫穩定的預熱器;

8.    無鉛焊料對設備性能要求較高,例如:在波峰焊工藝中,操作人員必須留意焊接時間(第一波峰1至1.5秒、第二波峰2至2.5秒)、接觸面積(第一波峰10至13mm、第二波峰23至28mm),以及PCB板面的溫度(不能超過140℃)。

 

文章來源:《電子工業》2005年3月號 — 為即將實施的歐盟環保指引作準備

感謝香港生產力促進局信息策略部提供

網站:http://www.hkpcpublication.org 


 

   

 

 


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Last Update
2005/04/09

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