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RoHS到来严阵以待 无铅是怎样“炼”成的
发布日期:[2006/7/12]    共阅[4849]次

   已于7月1日在欧盟国家生效的《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS)明文规定:投放欧盟市场的电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯(PBB)、多溴联苯醚(PBDE)等6种有害物质。

而就在八个月后,2007年3月1日起在中国施行的《电子信息产品污染控制管理办法》,也将这六种物质列为绝对禁止。

在这六种物质中,铅,首当其冲!

一句“无铅”,岂是说说那么容易?为什么要无铅?什么才算无铅?怎样才能无铅?

  铅毒,你了解多少

  一谈到无铅产品,可能更多消费者好奇的是它与含铅产品使用起来有什么差别,实际上,这种差别微乎其微。为了这样“看”不出差别的产品,为什么欧盟以及更多的国家都愿意做出巨大的投入来进行改变呢?实际上,保护环境,也正是为了保护在地球上生存的我们自己。

  铅是已知毒性最大的重金属污染物之一,它是一种滞留于体内的累积毒物。据了解,铅元素进入人体后,除极少部分排出体外,大部分溶于血液中。铅的主要危害是阻碍血液的合成,导致人体贫血,出现头痛、眩晕、乏力、困倦、便秘和肢体酸痛等症状,动脉硬化和消化道溃疡等疾病也与铅中毒有关,当铅在体内累积到一定量,将对肾、肝、心及神经系统造成损害。铅最大的危害是影响孩子的智力发育,使儿童学习上有困难,行为上有问题,智力迟钝及发育缓慢。

  但直到如今,铅仍然是使用最广泛的金属之一。目前,人体内的铅最主要有五大来源:大气中的铅、环境媒介中的铅、含铅油漆、用品的污染以及食品的污染。在过去电子产品的生产过程中,大量的铅元素被使用和排出;而越来越多的废弃电子产品因含有铅,也对环境造成了严重的铅污染。

  电子产品为什么含铅

  为什么会针对电子产品提出无铅的要求?是不是原材料不含铅就是“无铅”产品?据悉,联想笔记本产品线全线通过了RoHS认证标准,笔者就此问题致电了北京负责联想笔记本推广的张莉小姐,发现事实远没有那么简单。

  原来,电子产品中铅的来源除了原材料,还来自于生产过程。在电子产品的生产过程中,比如电脑和手机,都是将各种元器件通过焊接固定在PCB板上。过去在这个环节中,焊接所用锡膏的成分之一就是铅。因为铅具有熔点低、牢固度高、抗氧化能力强、成本低等种种优势,所以多年以来被普遍使用,也为铅污染埋下了隐患。虽然以前有害元素都在标准范围内,但是现在为了环境和大众的健康,欧洲标准全部取消和更新了这些工序技术,做到了无铅设计,而在中国,这一步也势在必行。

  无铅改造,一发动全身

  简单看来,似乎将锡膏换成无铅材料就解决了生产过程中的含铅问题。而实际上,对于众多国产厂家来说,这是一道相当有难度的考题———不仅涉及到上游的采购,也涉及到后期的验证和评审;不仅是成本上的考验,更是工艺上的考验。笔者又专程采访了已经完成无铅改造的两大国产手机品牌———波导和夏新,深刻体会到了什么叫“牵一发而动全身”。

  波导萨基姆公司总经理刘方明在采访中谈得十分具体。他告诉笔者,手机生产的无铅化一共要包括三个方面,第一是从产品最初的规划和设计就要按照RoHS要求,完全无铅化;第二是供应商提供的材料和部件必须符合RoHS要求;而第三就是生产过程中的辅料,也就是锡膏,做到无铅化,而这一点也带来了手机整个生产工艺的改变。

  他解释说,波导手机生产线使用的无铅锡膏的成分是96%的锡、3%的铜和1%银,这比原来含铅锡膏的熔点整整提高了40度!就是这40度,要求所有的元器件,比如SIM卡连接器、PCB板、集成电路等等的耐高温能力都要更强,这就对采购的元器件有了更高的要求。

  而焊接材料的改变,也影响了焊接的可靠性。这是因为铅的熔点低,更容易形成牢固的合金,而被其它金属替代之后,依靠高温熔化的同时也更容易被氧化,因此对工艺的要求十分苛刻。为了解决这个问题,波导手机的焊接全程都采用了氮气保护。

  这样还不算结束,后期还要建立严格的验证体系。除了环境实验,还要通过破坏性实验,例如把PCB版一层层切开来验证可靠性,确保无铅又高质量。

  谈到这些改造所增加的成本,刘方明没有直接说出具体的数字,而是给笔者算了一笔帐:耐热元器件比原元器件成本增加;无铅锡膏比有铅锡膏的成本增加;提高40度炉温使电能增加;保持室内温度使空调耗电增加;老规格的炉子温度上不去,所以要全部换掉,成本增加;氮气要一直补充,成本也相当可观……这样生产线的全面升级改造,成本可见一斑。

  谈到无铅工艺改进,夏新电子的营销总监吴添华也深有感触,他在采访中告诉笔者,实现无铅化所需要的新工艺,都需要企业自身去研发解决。能不能完美地切换到无铅生产线,这和企业的研发实力和深度有着密切的关系。在他的印象中,有整整三个月的时间里,每次的会议上都要反复讨论工艺的改进问题。除了刘方明上述提到的几点,还包括更换新焊接辅料所带来的温度控制问题、电阻影响问题、对磁场干扰的影响问题等等,都要一一自己研究攻克。

  无铅,为了消费者的利益

  听了上述两家手机厂商的介绍,其复杂程度有点让人倒吸冷气。距离明年3月1日《电子信息产品污染控制管理办法》的出台只剩八个月的时间,这样的无铅要求对于数字庞大的国产厂商来说,是否有点为时过早?

  联想张莉就这个问题表示说,“这个标准并不苛刻,为了消费者的健康,再苛刻的标准都应该去达到,相信随着中国市场的成熟和规范,国家也会出台更多更严格的法规和标准保障消费者的权益和健康的,这是好事。”

  而作为国产手机的代表企业,夏新吴添华也深表同感,在他看来,《电子信息产品污染控制管理办法》的出台,正证明了国内消费者利益越来越受到重视。

  他提到,这几年在比较发达的地方,黑手机市场已经慢慢自己萎缩了,因为黑手机的劣质已经触动了消费者的利益,只能走向灭亡。而正是由于从前国产手机的质量普遍不好,使国产品牌几年来都背负着沉重的负担,现在国产手机的质量虽然有了明显提高,但是改变消费者心中的形象仍然需要时间。国产手机唯一能做的就是不断提高用户满意度,使行业更健康更长久的发展。因此,和消费者利益相关的方面,包括无铅化标准,还有即将出台的防辐射标准(SAR)等等,就需要格外重视,一点都不能打折、含糊,必须严格按照国家标准,甚至高于国家标准来执行。

  后记:

  联想笔记本的产品线,2006年4月以后的产品,全部符合欧洲ROHS标准;夏新手机,2006年3月之前已全部切换到无铅生产线;波导手机,出口欧盟的手机100%无铅,目前所有新产品全部进行无铅设计,明年3月之前所有产品全部无铅切换完毕……

  当一条条无铅生产线铺设开来,我们看到的是更健康的生活,和对国有品牌更多的信任。

  RoHS不是门槛,而是一级台阶,让诚信的企业站得更高更远。

 
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