RoHS 3, REACH и PFAS в электронике

Электронная промышленность хорошо знакома с необходимостью соблюдения экологических ограничений и регуляций. Эти регуляции необходимы для здоровья конечных пользователей, и обязанностью дизайнеров, производителей компонентов и материалов является обеспечение соответствия их продукции экологическим нормам.

Сегодня основной экологической проблемой, которую начинают решать компании, является устойчивость ПФАС во многих продуктах, включая электронные сборки и печатные платы. Эти "вечные химикаты" имеют очень мало естественных механизмов разложения, и поэтому они склонны сохраняться в окружающей среде. За последние несколько лет отрасли также пришлось соблюдать требования директивы RoHS 3, впервые выпущенной в 2019 году, а также REACH, которая охватывает не только электронные сборки, но и целые продукты.

Если ваша компания разрабатывает продукт, который будет продаваться на рынке США, ЕС или другого индустриализированного рынка, вам необходимо предпринять некоторые шаги, чтобы обеспечить устойчивое производство вашего продукта. 

Где можно найти ограниченные вещества

Электронные устройства производятся и упаковываются с использованием широкого спектра химических веществ, включая вещества, перечисленные в RoHS 3, REACH и регуляциях, ограничивающих ПФАС. Наиболее распространенные области, где можно найти ограниченные и опасные вещества, включают:

• Материалы для печатных плат
• Кабели, кабельные жгуты и провода
• Батареи
• Пассивные электронные компоненты
• Упаковочные материалы (например, пластики)

Например, в материалах для печатных плат, эпоксидные смолы, используемые в ламинатах класса FR4, включают ПФАС. В результате, 90% печатных плат FR4 будут содержать некоторое количество ПФАС.

Ограниченные вещества по RoHS 3

Директива по ограничению использования опасных веществ (RoHS) ограничивает использование определенных групп опасных веществ в электрических и электронных изделиях. Иногда это называют директивой без свинца, поскольку свинец включен в список запрещенных веществ. Эта директива ЕС была изначально принята в 2019 году и вызвала общепромышленные усилия по устранению тяжелых металлов и некоторых органических соединений из производства электроники. Список запрещенных веществ приведен в следующей таблице.

Ограничения на эти вещества определяются в терминах их концентраций во всех материалах, используемых в производстве электронного изделия. Это включает все материалы в компонентах, печатных платах, упаковочных материалах, проводке и механических элементах.

Ограниченные вещества PFAS

Полифторалкильные вещества (PFAS) составляют группу из 4730 химических соединений, которые естественным образом не встречаются в окружающей среде. Поскольку эти вещества не встречаются в природе, у них также нет естественных механизмов разложения, поэтому они склонны сохраняться после попадания в окружающую среду. 

В электронных устройствах PFAS используются в процессе производства сборок и компонентов. Например, некоторые PFAS используются в покрытиях для электронных устройств, включая покрытия-барьеры от влаги, поскольку они устойчивы к многим растворителям и не выделяют летучие органические соединения. Однако PFAS могут просачиваться в грунтовые воды и пищевые продукты; каждое устройство, попадающее на свалку, будет выщелачивать свое химическое содержимое в окружающую среду.

Ограниченные вещества REACH

Директива REACH также применяется к электронным продуктам, хотя эти вещества не всегда обнаруживаются в компонентах или сборках. Список ограниченных по REACH соединений включает группу веществ, представляющих прямую угрозу для здоровья человека:

• Канцерогенные вещества
• Мутагенные вещества
• Эндокринные разрушители
• Репродуктивные разрушители
• Органические загрязнители

Вещества, запрещенные по REACH, могут находиться в материалах, используемых для создания корпусов продуктов и упаковки продуктов (пластики). Эти вещества также могут присутствовать на механических частях, которые появляются в сборке или в упаковке продукта.

Кто Ответственен За Соблюдение?

Как было упомянуто выше, за соблюдение отвечают как дизайнеры, так и производители. Производители отвечают за выбор сырья, соответствующего этим директивам, например, при выборе материалов для пайки и чистящих средств. Если дизайнер намерен соблюдать требования REACH и RoHS, ему необходимо выбирать соответствующие компоненты, и он должен указать это требование в своих производственных заметках.

Самый простой способ для дизайнеров соответствовать требованиям REACH/RoHS - это уделять внимание при выборе компонентов и создании требований к производству.

• Используйте компоненты, явно помеченные как соответствующие RoHS/REACH в технических описаниях
• Используйте бессвинцовое покрытие при изготовлении печатных плат (погружение в олово, ENIG и т.д.)
• Убедитесь, что ваш сборщик предлагает варианты сборки, соответствующие RoHS

Чтобы узнать больше об усилиях индустрии, связанных с нормативами RoHS 3, REACH и PFAS, ознакомьтесь с нашим недавним подкастом с Келли Скэнлон, ведущим стратегом по устойчивому развитию в IPC.

Когда вам нужно найти и импортировать CAD-данные для компонентов, соответствующих RoHS/REACH, убедитесь, что вы используете полный набор функций проектирования печатных плат и интегрированных инструментов цепочки поставок в Altium Designer®. Для реализации сотрудничества в современной междисциплинарной среде инновационные компании используют платформу Altium 365™ для удобного обмена данными проектирования и запуска проектов в производство.

Мы только начали раскрывать возможности Altium Designer на Altium 365. Начните свою бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 сегодня.