Comment assurer la conformité aux normes RoHS pour les PCB

Zachariah Peterson
|  Créé: October 5, 2020  |  Mise à jour: December 8, 2020
Comment assurer la conformité aux normes RoHS pour les PCB

Prenez toutes les précautions pour que vos circuits imprimés réussissent les tests de conformité aux normes RoHS pour les PCB. Vous devez vérifier qu'ils sont à jour et sécurisés au meilleur de vos connaissances.

Les différents types de matériaux utilisés dans les produits électroniques et électriques présentent des dangers pour la santé humaine et l'environnement. Comme ces métaux lourds et ces contaminants organiques font partie des déchets électroniques, le risque de lessivage des produits chimiques dans les sols et les nappes phréatiques augmente. Pour réduire l'utilisation des matières dangereuses, l'Union européenne a publié la directive 2002/95/CE en 2002.

Source Image : http://www.rohsguide.com/

Systèmes électroniques et conformité RoHS des PCB

Décrite comme une restriction sur les substances dangereuses (RoHS), la directive originale imposait des limites sur les quantités de mercure, cadmium, plomb, chrome hexavalent (Cr6+), biphényle polybromé (PBB) et diphényle polybromé (PBDE) dans les matériaux utilisés pour fabriquer les produits électriques et électroniques.

Conformément à cette directive, plus de 130 pays ont mis en place ou préparent des lois pour contrôler l'utilisation des substances dangereuses dans les équipements électroniques vendus après juillet 2006. Les produits fabriqués depuis juillet 2006 doivent être conformes aux normes RoHS et ne doivent pas contenir certaines substances dangereuses prédéfinies. La conformité à la directive RoHS couvre les produits, les équipements, les sous-systèmes, les câbles, les composants et les pièces de rechange vendus à des revendeurs, des distributeurs ou des intégrateurs.

PRODUITS ÉLECTRONIQUES COUVERTS PAR LA DIRECTIVE RoHS

L'UE a publié une directive supplémentaire en 2011 - appelée RoHS 2 - qui comprend une exigence de marquage des produits pour confirmer la conformité à la directive RoHS et des exigences de tenue de registres. En 2015, l'UE a publié la directive 2015/863 (RoHS 3) qui a ajouté quatre substances restreintes aux six d'origine.

RESTRICTION DE L’UTILISATION DES SUBSTANCES DANGEREUSES POUR LES PRODUITS ÉLECTRONIQUES – RoHS 3

Appareils de grandes dimensions

Réfrigérateurs, climatiseurs

Petits appareils

Fours micro-ondes, machines à café

Équipements informatiques et de communication

Ordinateurs portables, tablettes, ordinateurs de bureau

Électronique grand public

Télévisions, lecteurs Blu-Ray

Éclairages

Lampes et ampoules LED

Outillage électrique

Perceuses, scies, soufflantes, meuleuses

Jouets électriques et équipements d’entraînement

Robotiques, Tapis de course

Appareils médicaux

Moniteurs

Dispositifs semiconducteurs

Analyseurs

RoHS et PCB

Les métaux représentent environ 26% d'un circuit imprimé. La directive RoHS sur la conception et la fabrication des PCB a un impact minimal sur la qualité de la conception. Les PCB conformes à la norme RoHS réduisent mais ne suppriment pas complètement l'utilisation de matières dangereuses. Elle inclut des exemptions pour certains types de produits. A titre d'exemple, les cartes portant la désignation ROHS 5 respectent les limites, mais bénéficient d'une exemption en cas de dépassement de la limite de plomb.

PRODUITS ÉLECTRONIQUES EXCLUS DE LA NORME RoHS

Substance

Utilisation de la substance

Niveaux d'impuretés maximums autorisés au niveau des composants

Mercure (Hg)

Batteries, interrupteurs et relais incorporés dans les PCB, éclairage

 

Cadmium

Contacteurs et interrupteurs

 

Plomb (Cd)

Soudure

 

Chrome hexavalent (Cr VI)

Revêtements de surface

 

Biphényle polybromé (PBB)

Retardateur de flamme utilisé dans les appareils électroménagers

 

Éther diphénylique polybromé (PBDE)

Retardateur de flamme utilisé dans les circuits imprimés

 

Phtalate de bis (2-éthylhexyle) (DEHP)

Assouplisseur de matériaux isolants en plastique pour fils et câbles électriques

 

Phtalate de benzyle butyle (BBP)

 

 

Phtalate de dibutyle (DBP)

Assouplisseur de matériaux isolants en vinyle et PVC pour fils et câbles électriques

 

Phtalate de diisobutyle (DIBP)

Assouplisseur de matériaux isolants en vinyle et PVC pour fils et câbles électriques

 

Cependant, la norme RoHS touche de nombreux domaines liés aux processus et à la fabrication des PCB. Avant 2006, par exemple, le processus de fabrication des PCB utilisait largement des retardateurs de flamme polybromés. Lorsqu'ils sont soumis à une chaleur extrême, ces retardateurs libèrent des dioxines et des furannes halogénés hautement toxiques.

Les procédés d'assemblage actuels des circuits imprimés doivent utiliser des soudures sans plomb et différents flux de soudure pour la carte et les câbles du PCB. Les procédés de fabrication des PCB ne peuvent pas utiliser le PBB et le PBDE dans des laminés à haute température ou à la surface du PCB. Les boîtiers en métal et en plastique utilisés pour les équipements électroniques doivent respecter les niveaux de Cr6+. Les fonds de panier conformes à la norme RoHS ne doivent pas contenir de plomb.

Les PCB compatibles sans plomb résistent aux processus d'assemblage à haute température et aux processus de retouche à haute température. En raison des températures plus élevées, votre conception peut nécessiter des matériaux diélectriques différents.

Altium Designer utilise la recherche de pièces pour rester conforme à la norme RoHS

Vous pouvez utiliser Altium Designer pour relier vos composants de conception aux fournisseurs pris en charge et aux informations sur les pièces réelles produites par les fournisseurs. Altium Designer liste certains fournisseurs comme étant vérifiés pour montrer que le fournisseur particulier s'est associé avec Altium dans le service d'agrégation en tant que fournisseur de pièces Altium. Chaque fournisseur de pièces Altium dispose d'un stock de composants éprouvés et de flux de données fiables.

L'accès aux informations en temps réel sur les pièces des fournisseurs vous permet de vérifier la disponibilité des composants conformes à la norme RoHS. Vous pouvez effectuer une recherche dans le catalogue de produits d'un fournisseur, intégrer les fiches techniques des composants, les paramètres et les informations de prix dans la conception, et placer le composant sur une feuille schématique.

L'accès aux données en temps réel sur les fournisseurs se fait en plusieurs étapes. Vous pouvez accéder au panneau de recherche des fournisseurs en sélectionnant le bouton d'accès au panneau système qui se trouve en bas à droite de la fenêtre principale de conception. Vous pouvez ensuite sélectionner Recherche de fournisseurs dans le menu. Après avoir sélectionné Recherche de fournisseurs, vous pouvez utiliser le champ Mots-clés pour entrer des mots-clés pertinents. La sélection de la fenêtre pop-up Filtres de recherche à droite du champ Mots clés vous permet d'établir un filtrage amélioré pour les composants sélectionnés par fournisseur. Cette étape vous permet de sélectionner des composants conformes à la norme RoHS dans le stock actuel du fournisseur.

Une fois que vous avez terminé la sélection des filtres de recherche, la partie Résultats de la recherche du panneau affichera tous les articles de fournisseurs qui correspondent aux critères de recherche. Les résultats de la recherche sont regroupés par fabricant et par numéro de pièce du fabricant. Vous pouvez utiliser les contrôles fléchés pour vous déplacer dans les pages de résultats. Vous pouvez affiner les résultats de la recherche en précisant les types de pièces et les noms des fabricants. Une autre partie du panneau de recherche de fournisseurs, intitulée "Informations détaillées sur les articles", présente des données paramétriques, des fiches techniques et les quantités disponibles pour les composants sélectionnés.

Utilisez les catalogues de pièces détachées Altium pour bénéficier d’une plus grande polyvalence

Pour utiliser cette fonctionnalité, vous disposez de deux options de gestion des composants : le catalogue global des pièces ou le catalogue local. Le catalogue global des pièces, géré par Altium et basé sur le cloud, stocke des articles qui représentent de véritables pièces de fabricants. Chaque pièce fait référence à une pièce contenue dans la base de données agrégée des fournisseurs de pièces Altium disponible grâce à l'installation de l'extension Altium Designer Parts Provider. Avec le catalogue global des pièces, vous pouvez travailler au niveau de la bibliothèque de conception et accéder aux informations sur les fournisseurs dans le cadre du composant de bibliothèque cible SchLib, SVNDbLib ou DbLib. Ou... vous pouvez utiliser la puissance de l’Altium Vault, et ses composants, pour établir des liens entre les composants et la chaîne d'approvisionnement par l’intermédiaire de « Part Choices ».

L'option "Local Part Catalog" gérée par Altium ne fonctionne qu'avec Altium Vault et vous permet de localiser les pièces en spécifiant une région ou un fournisseur. Avec le catalogue local des pièces, vous pouvez établir une liste de fournisseurs privilégiés à inclure dans votre recherche de données sur les fournisseurs. En outre, vous pouvez gérer et suivre les pièces des fabricants et les pièces des fournisseurs associés. Altium Vault gère la liste des fournisseurs agréés et configure les sources de données des liens fournisseurs via la page Fournisseurs de pièces dans Altium Vault. Grâce à l'approche unifiée d'Altium en matière de gestion des fournisseurs et des composants, Altium Vault contrôle les fournisseurs utilisés par une organisation.

Altium Designer permet le contrôle de la conformité de vos PCB aux normes ROHS

Altium Designer permet le contrôle de la conformité de vos PCB aux normes ROHS

Assurer la conformité à la norme RoHS avec Altium Designer et ActiveBOM

La conformité à la norme RoHS pour les PCB implique l’exécution de paramètres opérationnel supportant la conception du produit, l’utilisation de composants, de matériaux et de processus qui respectent les limites de la directive RoHS. Altium Designer aide les deux parties à se mettre en conformité grâce à ses fonctions d'analyse et de gestion des nomenclatures. Les outils d'ActiveBOM permettent de filtrer les composants en fonction de leur état de conformité. Outre le filtre RoHS, les filtres de conformité comprennent :

  • Durcissement par rayonnement
  • Sans plomb
  • Enregistrement
  • Évaluation
  • Autorisation
  • Taux de protection contre les intrusions
  • Sans halogène
  • Restriction des substances chimiques extrêmement préoccupantes (REACH SVHC)

Altium Designer est votre conseiller de confiance pour vos besoins en matière de conception de PCB

Comme les normes et les règlements changent, Altium Designer offre les outils nécessaires pour suivre et s’adapter aux changements. L'environnement unifié d’Altium Designer vous permet de vous connecter facilement aux informations en temps réel des fournisseurs et des fabricants. Grâce aux outils Altium Designer, vous bénéficiez d’une sélection garantie de composants conformes aux normes et réglementations internationales. Altium Designer soutient vos processus de conception, du schéma à la fabrication, grâce à un ensemble d'outils et d'options de documentation.

Le puissant moteur d’intégration d'Altium Designer est capable de répondre à tous vos besoins de conception, dont la garantie du respect des normes ROHS.

Le puissant moteur d’intégration d'Altium Designer est capable de répondre à tous vos besoins de conception, dont la garantie du respect des normes ROHS.

Altium Designer est un logiciel puissant capable de concevoir des PCB avec une touche de perfection à chaque étape du processus. De ses principes de schématisation faciles à intégrer jusqu'à ses processus de documentation cohérents et stables, Altium Designer vous apporte, à vous et à votre équipe, la sécurité dont vous avez besoin pour vos projets de conception.

Équipements militaires

Équipements conçus pour les vols spatiaux

Outils industriels stationnaires de grandes dimensions

Installations fixes de grandes dimensions

Transport

Machines mobiles hors route à usage professionnel

Implants médicaux actifs

Panneaux photovoltaïques

Équipements de recherche et de développement réservés à des applications professionnelles

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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