RoHS 2– Wie man RoHS 2-konforme PCB-Produkte herstellt

Bei der Herstellung von Elektro- und Elektronikgeräten (EEE), zu denen Leiterplatten gehören, gelten gewisse Einschränkungen. Meistens leiten diese Einschränkungen hier die Verwendung gefährlicher Chemikalien während der Herstellung. Wenn Sie also hochwertige Platinen herstellen möchten, müssen Sie bestimmte Vorschriften einhalten, darunter auch die RoHS 2-Regeln. Unter RoHS können Sie die Umwelt schützen.

Gerade in der Elektronikbranche führt heute kein Weg mehr an Regulierung vorbei. Aber warum betonen Sie RoHS 2 so sehr? Dieser Artikel hilft Ihnen dabei, RoHS 2 gründlich zu verstehen und Leiterplatten herzustellen, die den RoHS 2-Standards entsprechen.

(Ein Team von Ingenieuren bespricht die Umsetzung der RoHS 2-Richtlinien)

1. Was ist rohs2?

Zunächst steht RoHS in vollem Umfang für Restriction of Hazardous Substances. Es geht auf die Europäische Union zurück und schränkt die Verwendung gefährlicher Chemikalien bei der Herstellung elektronischer Geräte ein. RoHS 2 oder die 2011 veröffentlichte Neufassung der RoHS 2-Richtlinie 2011/65/EU ist eine weitere Richtlinie mit noch mehr Einschränkungen.

RoHS 2 trat 2013 in allen EU-Mitgliedsstaaten in Kraft, um die ursprüngliche RoHS zu ersetzen. Obwohl es sich um die gleiche wie die erste Richtlinie handelt, ist diese etwas weit gefasst. Es neigt dazu, den EEE-Herstellern zusätzliche Verpflichtungen aufzuerlegen. Daher bedeutet dies, dass sich auch die Leiterplattenindustrie an die RoHS 2-Richtlinien halten muss.

Einige der bemerkenswerten Richtlinien hier beinhalten die ordnungsgemäße Anbringung von CE-Kennzeichnungen auf den fertigen Produkten. Eine weitere besteht in der Erstellung technischer Unterlagen zum Nachweis der Konformität. Es ermöglicht auch die Selbstmeldung von Verstößen.

2. Welche eingeschränkten Materialien schreibt RoHS2 vor?

RoHS 2 ist ein Umweltregulierungsstandard, der insbesondere für die EEE-Industrie eine erhebliche Herausforderung bleibt. Es gibt viele verbotene Substanzen, die Elektronikhersteller weiterhin als Herausforderung empfinden. Ther Einige der am stärksten betroffenen sind diejenigen in der Herstellung von Leiterplatten. Einige Chemikalien sind bei der Herstellung von Leiterplatten so schwer zu vermeiden.

Einige der eingeschränkten Materialien, die RoHS 2 während der Herstellung von Elektronik verbietet, umfassen die folgenden:

• Polybromierte Diphenylether (PBDE):<1000 ppm
• Polybromierte Biphenyle (PBB):<1000 ppm
• Sechswertiges Chrom:(Cr VI) <1000 ppm
• Quecksilber (Hg):<1000 ppm
• Blei (Pb):<1000 ppm
• Cadmium (Cd):<100 ppm

Die oben genannten sind einige der verbotenen Substanzen gemäß der RoHS 2-Richtlinie. Niemand ist sich sicher, ob es in Zukunft noch weitere Ergänzungen geben wird. Wie sich die Dinge abzeichnen, könnte es jedoch in Zukunft zusätzliche Beschränkungen für andere Substanzen geben. Wenn sich solche Chemikalien als gefährlich erweisen, wird die Liste sicherlich länger.

(Das erforderliche RoHS-Material)

3. Wie wichtig ist die RoHS2-Konformität

Laut Wissenschafts- und Umweltberichten ist der Globus auf der Empfängerseite gefährlicher Chemikalien. Die meisten dieser Chemikalien werden von Herstellern bei der Herstellung von Elektro- und Elektronikgeräten verwendet. Neben der Umwelt leiden auch die Menschen unter diesen gefährlichen Chemikalien. Blei zum Beispiel ist eine Chemikalie, die Krebs verursachen kann, wenn sie längere Zeit dem menschlichen Körper ausgesetzt wird.

RoHS 2-Standards sind unerlässlich, da die Einschränkungen umweltschädlich sind. Sie sind gesundheitsschädlich in Bezug auf die berufliche Exposition, insbesondere bei der Herstellung und dem Recycling von elektronischen Produkten. Mit RoHS werden solche Gefahren jedoch während der Elektronikfertigung erheblich abgewertet.

Unternehmen, die RoHS 2-konform sind, stehen besser da. Aber wie, fragen Sie sich vielleicht. Solche Firmen zeigen, dass sie sich um ihre Kunden kümmern. Sie vermitteln das Image, dass sie Produkte herstellen, die keine schädlichen Auswirkungen haben. Auf diese Weise gewinnen solche Unternehmen das Vertrauen ihrer Kunden, ein Aspekt, der dazu führt, dass sie die Konkurrenz durch konkurrierende Unternehmen schnell verdrängen.

(Ein genaues Bild von RoHS-konformen Platinen)

4. So erfüllen Sie die RoHS 2-Vorschriften in der Leiterplattenherstellungsindustrie

4.1 Umsetzung der RoHS 2-Richtlinien und Strafen

Der erste Schritt zur Erfüllung der RoHS 2-Richtlinien ist deren vollständige Umsetzung. Leiterplattenhersteller müssen die Tatsache akzeptieren, dass Compliance unvermeidlich ist. Sofern sie nicht aus dem Geschäft aussteigen wollen, müssen sie sicherstellen, dass sie die RoHS 2-Richtlinien vollständig umsetzen. Daher sollten in dem Moment, in dem eine vollständige Implementierung erreichbar ist, die Strafen aufgeführt werden, die gelten.

Es sollte Strafen für diejenigen geben, die die festgelegten RoHS 2-Regeln und -Vorschriften missachten. Diese Bußgelder müssen sehr streng sein, um sicherzustellen, dass Unternehmen Angst haben, sie zu brechen. Wenn es zweifelsfreie Beweise dafür gibt, dass eine Schaltungsgesellschaft gegen solche Regeln verstößt, müssen sie hohe Strafen zahlen. Dies wäre eine Lehre für andere Leiterplattenhersteller, die versuchen, während der Herstellung gefährliche Chemikalien zu verwenden.

4.2 Mitarbeiterschulung

Lernen, Training und gewisse Umschulungen der Belegschaft sollten niemals enden. Lernen ist also ein kontinuierlicher Prozess. Werden die Mitarbeiter in Sachen RoHS 2-Umsetzung besser geschult? Wenn die Erfüllung von RoHS 2 wie geplant verlaufen soll, ist eine Mitarbeiterschulung notwendig. Ungeschulte Mitarbeiter sind nicht in der Lage, die Erfüllung der RoHS 2-Vorschriften zu sehen. Wenn Sie Leiterplatten herstellen wollen, die den Industriestandards entsprechen, müssen Sie Ihre Mitarbeiter schulen.

Besser noch, Sie müssen sie darin schulen, wie sie Platten herstellen, die aus den empfohlenen Chemikalien bestehen. Einige der besten PCB-Firmen haben einige der am besten ausgebildeten Mitarbeiter für die Schaltungsherstellung gemäß den RoHS 2-Konformitätsrichtlinien. Stellen Sie also sicher, dass Sie Ihre Mitarbeiter schulen.

Daher müssen Sie möglicherweise in eine moderne, anpassbare Online-Learning-Management-System-Software investieren. Auf diese Weise können Sie einige der besten Mitarbeiterschulungen erreichen, insbesondere in Bezug auf die RoHS 2-Richtlinien.

4.3 Vermeidung einiger falscher alltäglicher Vorgänge

Bei der Herstellung von Leiterplatten, die den RoHS 2-Richtlinien entsprechen, kann alles schief gehen. Einige Vorgänge können schief gehen, ein Aspekt, der dazu führen kann, dass Sie Produkte einführen, die nicht RoHS 2-konform sind. Wenn Sie sicherstellen möchten, dass Ihre Produkte die RoHS 2-Richtlinien erfüllen, müssen Sie falsche Grundoperationen vermeiden.

Doch wie vermeidet man hier Fehlbedienungen im Alltag? Es ist ganz einfach. Alles, was Sie tun müssen, ist sicherzustellen, dass Sie von Anfang an alles richtig machen. Stellen Sie außerdem sicher, dass jeder Schritt und jeder Prozess stimmt. Sie müssen alles rationalisieren, von den verwendeten Chemikalien bis hin zur Maschine, die Sie verwenden werden. Auf diese Weise können Sie sicher sein, dass Boards die RoHS 2-Richtlinien erfüllen.

4.4 Bereiten Sie relativ vollständige Produktionsunterlagen vor.

Bei der Herstellung jeglicher Produkte sind vollständige Fertigungsunterlagen unerlässlich. Falls Ihre Produktionsunterlagen nicht vollständig sind, erhalten Sie möglicherweise Leiterplatten, die nicht RoHS 2-konform sind. Produktionsunterlagen sagen Ihnen, was Sie haben müssen, welche Maschinen Sie verwenden müssen und welche Chemikalien benötigt werden.

Sobald Sie Ihre vollständigen Produktionsunterlagen erstellt haben, können Sie sicher sein, dass Sie diese Vorschriften schnell erfüllen werden.

4.5 Auswahl des richtigen Lieferanten

Stellen Sie schließlich sicher, dass Sie mit dem richtigen Lieferanten zusammenarbeiten, um die RoHS-Vorschriften bei der Leiterplattenproduktion zu erfüllen. Achten Sie als Hersteller darauf, nur mit zuverlässigen Lieferanten zusammenzuarbeiten. So stellen Sie sicher, dass Sie bei der Herstellung Ihrer Leiterplatten die erforderlichen Chemikalien verwenden.

Wenn Sie Ihre Chemikalien nicht vom richtigen Lieferanten beziehen, ist dies katastrophal. Sie werden höchstwahrscheinlich Leiterplatten herstellen, die nicht RoHS-konform sind. Auf lange Sicht haben solche Lieferanten möglicherweise keine Informationen über die besten Chemikalien, die RoHS-konform sind. Am Ende kann es zu Verlusten kommen, insbesondere wenn Sie Ihre Produkte zurückrufen müssen.

Die Suche nach einem Lieferanten ist ein ziemlich müheloser Prozess. Alles, was Sie tun müssen, ist, im Internet nach zuverlässigen zu suchen. Sehen Sie sich ihre Bewertungen an, um die besten Namen der Branche herauszufinden. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie ihre jahrelange Erfahrung und die Menge an Chemikalien überprüfen, die sie in einem einzigen Jahr verbrauchen. Dadurch stellen Sie sicher, dass Sie mit den besten Anbietern auf dem Markt zusammenarbeiten.

(Weibliche Angestellte, die an einem RoHS-Schulungsprogramm teilnehmen)

5. So testen Sie PCB-Produkte, um die RoHS2-Vorschriften zu erfüllen

Das Testen von PCB-Produkten, um sicherzustellen, dass sie alle vorgeschriebenen RoHS-Vorschriften erfüllen, ist auf verschiedene Weise möglich. PCB-Designer verwenden für diese Tests meist tragbare RoHS-Analysatoren. Die tragbaren RoHS-Analysatoren werden auch als XRF-Metallanalysatoren oder Röntgenfluoreszenz bezeichnet.

Das Screening und die Erkennung eingeschränkter Metalle. Mit vier zusätzlichen Ausführungsformen und RoHS erfordern Phthalat 2 unterschiedliche Verfahren zum Testen solcher Verbindungen. Im Moment verlassen sich PCB-Designer jedoch hauptsächlich auf RoHS-Analysatoren, um ihre Produkte zu testen.

(Eine Leiterplatte bereit für den RoHS-Röntgeninspektionstest)

6. Was ist der Unterschied zwischen RoHS2 und Original-RoHS?

RoHS 2 ist eine verbesserte Version des ursprünglichen RoHS. Die ursprüngliche RoHS enthielt nur wenige verbotene Substanzen. Dies sind Substanzen, die für die Herstellung von Elektro- und Elektronikgeräten nicht ideal sind. ROHS 2 ist jedoch eine Erweiterung des ursprünglichen RoHS. RoHS 2 deckt jetzt alle elektronischen/elektrischen Geräte, Ersatzteile und Kabel ab. Seit dem 22. Juli 2019 müssen alle Elektronikunternehmen RoHS 2-konform sein.

Es gibt auch einen weiteren bemerkenswerten Unterschied zwischen dem ursprünglichen RoHS und RoHS 2, der erwähnenswert ist. Jedes Produkt im Geltungsbereich, das unter RoHS hergestellt wird, sollte keine der sechs eingeschränkten Substanzen enthalten. Das Unternehmen, das das Werk auf dem EU-Markt in Verkehr bringt, muss Aufzeichnungen führen, um die Einhaltung nachzuweisen.

RoHS 2 hingegen verlangt zusätzliche Compliance und gute Aufzeichnungen. Hersteller müssen einen 10-Jahres-Bericht führen.

Die Aufzeichnungen sollten CE-Kennzeichnungen, Konformitätsbewertungen und Selbstmeldungen bei Nichtkonformität umfassen.

6.1 Der Unterschied zwischen RoHS2 und RoHS3

Als nächstes sind die Richtlinien RoHS 2 und RoHS 3 die Aufmerksamkeit jedes Herstellers von Elektro- und Elektronikgeräten wert. Was ist also der Unterschied zwischen RoHS2 und RoHS3? Am 31. März 2015 trat eine neue Richtlinie in Kraft. Das war die Richtlinie 2015/863, vielen besser bekannt als RoHS 3. Hier wurden vier weitere Stoffe hinzugefügt, die eingeschränkt sind.

Die Durchsetzung der RoHS 3-Beschränkungen trat am 2. Juli 2019 in Kraft. Wie beim Vorgänger gilt die RoHS 3-Konformität für alle in der EU vermarkteten ordnungsgemäßen elektronischen und elektrischen Geräte. Allerdings müssen Überwachungsinstrumente und medizinische Geräte RoHS 3 nicht sofort erfüllen. Sie genießen eine zusätzliche zweijährige Schonfrist, bevor sie die RoHS-3-Richtlinien erfüllen (bis zum 22. Juli 2021).

6.2 Weitere Erörterung von RoHS 4 und RoHS 5

Wird es RoHS 4 geben? So genau kann das derzeit noch niemand vorhersagen. Vielleicht sehen wir eher früher als später RoHS 4 und die Aufnahme von 7 weiteren Stoffen. Einige der sieben weiteren Substanzen, die unter die Lupe genommen werden, sind Kobalt, Beryllium und Diantimontrioxid. Andere umfassen Indiumphosphid, Nickel, mittelkettige Chlorparaffine und Tetrabrombisphenol A.

RoHS 5 ist die Konformität von 5 von 6 eingeschränkten Chemikalien/Substanzen, jedoch ohne Blei-Konformität. Es ist wichtig zu beachten, dass Blei in bestimmten Anwendungen für die Kategorien 8 und 9 für einige Jahre ausgenommen ist.

(Ein Board, das gemäß den ursprünglichen RoHS-Richtlinien hergestellt wurde)

7. Verstehen Sie die ROHS 2-Ausnahme

Sie wissen inzwischen, dass RoHS die Verwendung bestimmter gefährlicher Chemikalien bei der Herstellung von Elektro- und Elektronikgeräten einschränkt. Es gibt jedoch bestimmte Anwendungen, bei denen dies möglicherweise nicht möglich ist. Es gibt Fälle, in denen es wissenschaftlich und technisch schwierig sein kann, ihre Verwendung einzuschränken. In solchen Fällen gilt RoHS überhaupt nicht.

Die RoHS-Ausnahmen unterscheiden sich meistens von einer Gerichtsbarkeit zur nächsten. In China zum Beispiel werden Sie feststellen, dass eine verbotene Substanz in Korea viele Verwendungen findet. Im Allgemeinen umfassen einige der RoHS-Ausnahmen jedoch Folgendes:

• Quecksilber in einseitig gesockelten Leuchtstofflampen
• Einseitig gesockelte Leuchtstofflampen für die Allgemeinbeleuchtung
• Zweiseitig gesockelte Leuchtstofflampe mit gerader Röhre und trichromatischem Leuchtstoff für die Allgemeinbeleuchtung

(Ein enges Bild der Leiterplatte einer Leuchtstofflampe)

8. Branchen, in denen RoHS 2 anwendbar ist

Es gibt mehrere Branchen, in denen RoHS 2 anwendbar ist oder anwendbar sein könnte. Erstens gilt es für Unternehmen, die elektrische und elektronische Komponenten verkaufen oder vertreiben. Die Augen, die Komponenten, Unterbaugruppen oder Kabel an EU-Staaten verkaufen oder vertreiben, unterliegen ebenfalls der RoHS-Richtlinie. Wenn Sie Elektronik an Wiederverkäufer oder Distributoren verkaufen, die sie in EU-Staaten verkaufen, müssen Sie die RoHS-Richtlinien einhalten.

RoHS wirkt sich auch dramatisch auf die Metallindustrie aus. Für alle Anwendungen, die ein Eloxieren oder Metallplattieren von Oberflächen auf elektronischen Komponenten erfordern, gilt RoHS. Die meisten dieser Oberflächen sind bei der Herstellung von Leiterplatten üblich. Das bedeutet also, dass auch die Leiterplattenindustrie die Auswirkungen von RoHS zu spüren bekommt.

(RoHS-konforme Leiterplatten für den Einsatz in der Metallindustrie)

9. Allgemeine Fragen zu RoHS2

Das Folgende umfasst einige der allgemeinsten Fragen, die viele Elektro- und Elektronikexperten bezüglich RoHS stellen. Auch hier wäre es hilfreich, wenn Sie sich daran erinnern würden, dass Leiterplattenhersteller unter dem Dach der Elektronikhersteller zusammengefasst sind. Hier sind die Fragen:

9.1 Ist RoHS 2 auch eine CE-Kennzeichnungsrichtlinie?

9.2 Welche Beziehung besteht zwischen RoHS und REACH?

REACH (Registration, Evaluation, Authorisation, Restriction of Chemicals) ist eine allgemeine Verordnung. Es befasst sich mit der Herstellung und anschließenden Verwendung chemischer Stoffe. Meistens hebt es ihre Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit hervor. Die Europäische Chemikalienagentur (ECHA) überwacht alle Aktivitäten von REACH. Es befasst sich mit dem, was sie als 197 besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) bezeichnen.

RoHS hingegen schränkt Stoffe ein, die in elektronischen/elektrischen Geräten vorhanden sind. Dazu gehören Elemente wie Verkabelung, Verdrahtung, Displays und natürlich Leiterplatten. Wichtig zu beachten ist, dass Sie alle RoHS-beschränkten Stoffe auch auf der REACH-Beschränkungsliste finden. Diese Stoffe sind krebserzeugend, fortpflanzungsgefährdend und erbgutverändernd. Sie sind auch bioakkumulativ und endokrine Disruptoren. REACH kontrolliert darüber hinaus die Produkte wie Gehäuse, Beschichtungen, Farben und Lösungsmittel.

9.3 Welche Beziehung besteht zwischen RoHS und WEEE?

WEEE steht für Waste from Electrical and Electrical Equipment. Andere bezeichnen es als Richtlinie 2002/96/EG, und es schreibt die Behandlung, Rückgewinnung und das Recycling von Elektro- und Elektronikgeräten vor. Nach dem 13. August 2006 mussten alle anwendbaren Produkte auf dem EU-Markt WEEE-konform sein. Auch ein „Wheelie Bin“-Aufkleber wurde zur Notwendigkeit.

Die WEEE-Konformität zielt darauf ab, das Design elektrischer Komponenten (einschließlich PCBs) unter Berücksichtigung von Recycling und Wiederverwertung zu fördern. RoHS fordert außerdem die Reduzierung gefährlicher Stoffe, die von Elektronikherstellern verwendet werden. Aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, regelt RoHS gefährliche Stoffe, während WEE deren Entsorgung prüft.

9.4 Welche Beziehung besteht zwischen RoHS und der ELV-Richtlinie?

Es gibt etwas in Bezug auf die Beziehung zwischen RoHS und der ELV-Richtlinie, die es wert ist, erwähnt zu werden. Erstens befasst sich das End of Live Vehicle mit Automobilen, während die RoHS-Richtlinie eine breite Palette elektrischer und elektronischer Produkte abdeckt. All dies ist in mehreren Elektronikindustrien wie der Leiterplattenindustrie der Fall. Die ELV-Richtlinie berührt elektrische Kabel, Leitungen und die Komponenten, die Fahrzeuge verwenden.

Die ELV-Richtlinie wurde bereits am 1. Juli 2003 umgesetzt. Es ist ein altes Konzept, das die Verwendung von Quecksilber, Blei, sechswertigem Chrom und Cadmium einschränkt. RoHS trat erst vor kurzem im Jahr 2013 in Kraft. Im Vergleich zu ELV ist es als solches kein altes Konzept. Beides sind jedoch restriktive Maßnahmen, die darauf abzielen, dass Unternehmen in der Elektronikfertigung den Einsatz von Schadstoffen einschränken.

Der wachsende Druck zur Herstellung schadstofffreier Produkte wie den oben genannten wird anhalten. Ein baldiges Ende solcher Anrufe scheint nicht in Sicht. Bald gibt es Ersatz. Der Globus wird zunehmend Zeuge eines Ersatzes für Produkte, die nicht mehr den Vorschriften entsprechen.

9.5 Welche Beziehung besteht zwischen RoHS und Konfliktmineralien (T3&G)?

Die Beziehung zwischen RoHS und Konfliktmineralien findet sich hauptsächlich in der Full Materials Declaration (FMD). Mehr als oft neigt eine Konformitätserklärung dazu, RoHS und Konfliktmineralien (T3&G) an einer Stelle aufzulisten. Einige der Konfliktmineralien sind Wolfram, Tantal, Gold und Zinn. Sie tragen den Namen 3TG-Mineralien, wenn man ihre Herkunft zurückverfolgt.

In der Demokratischen Republik Kongo wird auch Kobalt abgebaut. Kobalt ist eines dieser essentiellen Mineralien, die bei der Herstellung von Batterien stark genutzt werden. Elektroautos verwenden hauptsächlich diese Arten von Batterien, und ihr Abbau wird in den kommenden Jahren zwangsläufig zunehmen.

Die wichtigste Beziehung zwischen RoHS und Konfliktmaterialien (T3&G) ist der Aspekt der Selbstanzeige. Die Selbstauskunft stellt die Einhaltung von Industriestandards sicher. Wie bereits erwähnt, zwingen die RoHS-Richtlinien Unternehmen, die mit Elektronik zu tun haben, sich selbst zu melden, z. B. als Vorlagenachweis. Dasselbe gilt für Konfliktmaterialien (T3&G). Gemäß dem Dodd-Frank-Gesetz müssen alle börsennotierten Unternehmen der SEC melden, woher ihre Konfliktmaterialien weltweit stammen.

(Eine vollständig RoHS-konforme Leiterplatte)

Zusammenfassung

Zusammenfassend können wir die Notwendigkeit der Umsetzung der RoHS 2-Richtlinien nicht ignorieren. Wenn wir seine Umsetzung nicht fortsetzen, werden sowohl die Umwelt als auch die menschliche Gesundheit die Auswirkungen spüren. Die Auswirkungen sind überwiegend negativ. RoHS 2 schränkt die Verwendung gefährlicher Chemikalien ein, die für Mensch und Umwelt nicht geeignet sind.

Bei WellPCB sind wir RoHS 2-konform und verwenden bleifreie Lötplattierungen auf unseren Leiterplatten. Wir halten uns vollständig an die Gesetze zum Schutz der Gesundheit von Mensch und Umwelt. Wenden Sie sich an OurPCB, wenn Sie Fragen zu RoHS haben. Wir können mit Ihnen den Regulierungsumfang besprechen und Ihre Boards benutzer- und umweltfreundlicher machen!