欧美为何在PCB材料法规上采取不同立场？

美国和欧盟在对通过其国家销售的材料和产品的监管方面一直存在分歧。对电子材料的监管也不例外。

欧盟遵循以下两个标准：《减少有害物质（RoHS）》和《电子电气设备废弃物（WEEE）》。美国遵守美国国家标准与技术研究所(NIST)在美国电气和电子设备合规要求指南中列出的协议。

让我们来看看他们的法规的主要区别，以及这对工程师的影响。

 什么是算作电子电气设备（EEE）？

美国公司向欧盟销售、制造或分销电子电气设备（EEE）必须符合RoHS和WEEE标准。

“Wheely bin”标签，指示符合WEEE。

美国商业服务局将EEE定义为“为了正常工作而依赖于电流或电磁场的设备，以及用于产生，传输和测量此类电流和场的设备，其设计使用的额定电压不超过1000V适用于AC和1500VDC。”

PCB中的金属和邻苯二甲酸盐

这些法规最终会影响工程师，特别是在用于组件和电路板的材料类型方面。

PCB包括金属和邻苯二甲酸盐-有些在美国是允许的，有些在欧洲是不允许的。图片由  JohannesPlenio提供

以下是PCB中使用的金属和邻苯二甲酸盐的清单。

• 焊料中的铅（Pb）

• 传感器，开关和继电器中的汞（Hg）

• 电池，片式电阻器，半导体和其他金属中的镉（Cd）作为耐腐蚀源

• Cr6+用于金属腐蚀

• 多溴联苯（PBB）在变压器，电容器和其他电子组件中用作阻燃剂和润滑剂

• 多溴二苯醚（PBDE）用作阻燃剂

• 邻苯二甲酸双（2-乙基己基）酯（DEHP）用于电缆和电线的绝缘

• 电线电缆中邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）共增塑剂，以及在柔性粘合剂中的添加剂

• 邻苯二甲酸二丁酯（DBP）在柔性清漆中用作增塑剂

• 邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）与DBP相似，但通常不用于电子产品

美国制造商是否遵守RoHS？

正如我们在2020年RoHS入门指南中所概述的那样，减少有害物质于2003年引入欧盟，并定期更新其参数以应对电子废物的扩散。

RoHS 对以下重金属（镉除外）的最大浓度（重量）限制为0.1％（ 0.01％）：

• 铅（Pb）

• 汞（Hg）

• 镉（.01％）

• 六价铬（Cr6+）

• 多溴联苯（PBB）

• 多溴二苯醚（PBDE）

美国联邦政府对上述重金属没有明确规定。但是，他们支持EEE产品的自愿性ENERGYSTAR计划。这是由环境保护署（EPA）和能源部（DOE）共同制定的一项计划，该计划设定了70多种产品类别（包括电子产品）的能效规范。

要获得有关PCB中金属和邻苯二甲酸盐的更严格指南，必须遵循州政府制定的法规。一些州要求电子材料符合RoHS；禁止在该州出售不符合要求的电子产品。

为什么欧洲在电子材料法规方面看起来如此严格？

在讨论新法律和政策时，欧洲委员会（EC）遵守  预防原则。在预防原则运筹学与环境政策制定者采取预防措施，如果他们看到任何潜在的材料以危害人，动物或环境。通过回答一系列问题，公司可以确定是否需要将预防原则付诸实践。

面对不确定性做出决定时，欧盟委员会遵守“预防原则”。图片由欧盟委员会提供

EC在采取行动之前会先考虑毒性而不是性能。美国政策的不同之处在于，它们通常会在采取监管措施之前为损害证明设定高标准。同样，美国政府也不严格执行“能源之星”计划，这可能导致性能优先于材料的毒性。

毒性与性能

受限材料分布在整个PCB上，毒性与材料性能之间的平衡对于工程师来说似乎是负担。但是，通过遵守RoHS和其他电子材料法规，开发人员可以确保其设备可以在美国和欧洲发行。

这些法规也可能引发使用适用于环境并提供高性能（例如无铅焊料）的新材料的进一步创新。

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