手机满足《管理办法》有四大难点
作者：宁波波导股份有限公司研发质量部经理 何刚 生产质量部经理助理来源：中国电子报发布时间：2008-08-05 12:44我要评论
2007年3月1日，《电子信息产品污染控制管理办法》(以下简称《管理办法》)正式实施,其宗旨是为了控制和减少电子信息产品废弃后对环境造成的污染，促进生产和销售低污染电子信息产品，保护环境和人体健康，同时也积极应对欧盟的RoHS指令。其中手机企业已经积极地收集相关信息，并提前1-3年开始产品无铅化设计及生产的研究和尝试。
手机产品中可能含有《管理办法》中限制的有毒有害物质如下表所列：
有害物替代研究进展参差不齐
为了满足《管理办法》和欧盟的RoHS指令，手机制造商及其上游原材料供应商积极开发了有毒有害物质的替代品。根据用途划分主要介绍如下相关部件和材料：
焊接材料：
在手机制造领域，满足《管理办法》的主要难题来自于无铅焊料的研发，即替换传统的锡铅共晶合金。无铅焊料本身已经不是新技术了，当前的难题是寻求替换品来代替年使用量超过数万吨的锡铅合金传统焊锡。
替换焊料的基本要求是：
——全球储量要能满足市场需求，某些元素因为储量很少只能作为添加剂而不能作为合金的主要成分；
——无毒性；
——能被加工成生产所需的所有形式，比如某些元素的增加会导致材料变脆而不能拉拔成丝状；
——替代合金也可以循环利用，如果合金中包含了3～4种元素，将使再循环工艺复杂并增加成本；
——还有能获得相近的熔点温度，与现有的PCB材料在金属学上兼容，合适的膨胀系数，良好的润湿性和合理的成本等等要求。
目前已经有超过100种的无铅焊料专利，但是在性能和价格上满足市场需求的仅为几种(如下表)。
电池：
选用不含镉的可充电电池，比如镍氢电池、液态锂离子电池和聚合物锂离子电池。近几年开始，因为对电池大容量和小体积的要求，在手机设计上镍系可充电电池已经被高容量和环保的锂离子电池全面取代。
同样的，手机后备纽扣式电池也已经由传统的汞电池切换到了锂系合金可充电电池上，主要的后备电池类型有二氧化锰锂电池/铌锂电池等可充电电池，这些后备电池具有循环寿命好，可焊接温度高，放电平台稳定等优点。
阻燃剂：
手机属于手持式产品，对阻燃等的安全要求也是比较严格的，其阻燃性重点要求在PCB板、手机机壳材料、充电器壳体和线缆等部件上。
溴化物阻燃剂是目前阻燃性能效果最好、价格最合适的添加剂。但是在研究人员发现它的有毒性后，各个国家开始禁止使用这类阻燃添加剂。
在塑料阻燃剂的替换物的寻找和研发中，芳香族磺酸盐是使用最广的，它同样具有用量少、有效性高、无毒等优点，但是成本上较溴化物要高出不少。同时，这种塑料材料如果改性不好的话会发生水解，导致塑料材料性能下降，阻燃性能下降。目前手机厂家在选用塑料材料时会直接选用含有芳香族磺酸盐阻燃剂的原厂配料进行注塑。
另一类阻燃剂是硅系塑料，它的成本更高，而且只对某些特定的材料有效。所以其适用性并不如芳香族磺酸盐广泛，目前仅有少数国家在采用这种阻燃剂。但是它有一个显著的优点就是，硅系塑料能生产出透明的结构件，而芳香族磺酸盐塑料是无法达到这个效果的。
着色剂：
通常手机在机壳和喷涂两个地方会用到颜色材料。铬黄是一种颜色添加剂，替换这种含有六价铬的方法主要就是避免选用这种添加剂。在手机制造过程中，机壳一般不会选用黄色来作为基色，主流都是黑色灰色和白色。而机壳外面的喷漆一般都选用有机颜料，比如对二氨基联苯黄、酞青蓝、酞青绿、萘酚红等等，都不含有无机的六价铬。
满足《管理办法》有四大难点 焊接工艺更改 铅在焊料中主要起降低熔点的作用。如含铅锡膏(Sn63%%，Pb37%%或是Sn62%%，Pb36%%，Ag2%%)的熔点一般低于190℃-200℃，而无铅锡膏手机(Sn 95.5%%，Ag 3.0%%，Cu 0.5%%)的熔点可高达220℃左右。由有铅转换为无铅状态后，所用无铅焊料的熔点比有铅焊料上升了30℃左右，致使生产中的回流焊和手工焊接的温度也比原来上升了30℃左右。
而正是这30℃温度的变化，导致手机无铅化过程中的工艺上的难题：回流焊工艺改变和元器件耐高温极限。
温度升高，导致回流焊设备的温度上限要提高，不能达到温度要求的设备需要重新购置，使企业增加生产成本。其次，温度升高也导致设备配件的损耗加剧，设备配件的使用寿命缩短，也增加了部分成本。
由于既要考虑无铅锡膏熔点高的特点，又要考虑电子元器件所能承受的高温极限，所以对回流焊温度曲线的设定就成为一个难题：温度过低，会导致锡膏不能完全浸润和熔化，影响焊接质量；温度过高，则会导致元器件表面龟裂，变形甚至失效。
物料切换，标识识别
在有铅产品向无铅产品切换的过程中，难以避免地会出现一段有铅物料和无铅物料共存的时期。如何做好物料切换、做好标识和识别，消耗有铅库存就成为另外一个难题。
此时产品可分为三大类：
第一类：原先已经设计并投放市场的有铅产品，可以选择按《管理办法》要求标识环保使用期限，继续以有铅产品投放市场；或是在2007年3月1日《管理办法》正式实施后，将停止生产，结束其产品生命周期；
第二类：新设计的无铅产品，不含铅等有害物质，完全按照无铅工艺生产，可按 《管理办法》要求标识不含有害物质标志。
第三类：处于有铅向无铅转换的中间状态的产品，这类产品前期可能是有铅产品，后期经重新设计后，转为无铅产品；也可能是有铅物料和无铅物料混合使用。主要是处于过渡期的产品，企业用于探索和研究无铅设计和无铅制造工艺。
由于产品和物料的状态种类繁多，如何通过体系和系统有效控制无铅产品的每一个元器件和所使用的生产辅料都采取无铅的并可以信赖的，就成为整个物流系统要考虑的难点。借助有效的ERP系统，如SAP，并加以二次开发，确保RoHS状态的有效识别。
需要尽快切换有铅产品、有铅设计方案，需要对新的无铅方案进行重新设计验证。
成本增加。
由于无铅化带来生产成本的增加，包括：
设备升级改造和重新购置的费用；
耗材和元器件成本的提高；
检测费用；
内外部培训的费用；
切换原有有铅产品；
重新设计验证的费用；
上游厂家的管理费用和生产成本增加。
上游供应商的无铅化保证。
由于手机产品是由几百个电子元器件和几十个结构件构成的，一旦某一个元器件不符合《管理办法》的要求，则整个产品就不能算是无铅产品，所以如何确保上游供应商提供的物料是无铅的，并是可信赖的，这是对企业供应商管理体系提出的最大挑战。
积极应对才是真
积极应对，早做准备。
在欧盟起草RoHS指令和国家起草《电子信息产品污染控制管理办法》前，手机企业已经积极地收集相关信息，并提前1-3年开始产品无铅化设计和生产的研究和尝试。
抓好上游无铅化。
一般可分为三种方式：
第一种，无铅化协议+检测报告。与供应商签订无铅化协议书，要求供应商对其提供的无铅物料负责，如供应商提供的无铅物料不符合要求，将承担由此产生的一切损失(包括政府罚款、诉讼费用、赔偿费用等)；供应商新提供的无铅物料，必须提供独立实验室的检测报告，以证明其符合RoHS的要求。
第二种，定期留样。在第一种的基础上，定期对高风险物料进行留样，一旦发现在产品中混入了含有超标有害物质的物料，即可对样品送检。
第三种，来样抽捡。在第一种的基础上，自行购买检测设备，对物料进行有害物质抽检。
尝试无铅化生产工艺，改造、升级和添置设备尽早对关键工艺进行无铅化尝试，解决技术上的问题。对不能满足要求的设备进行改造、升级和重新购置，扫清工艺上的障碍。
升级ERP管理系统，做好有铅无铅物料的区分和识别。
对ERP和仓储管理系统进行改造和升级，增加物料的RoHS标识，增加无铅库位，从系统、物理存储位置和实物标识上对有铅无铅的物料、半成品和成品进行区分，避免不同状态的物料和产品混淆。
尽快实现有铅向无铅的转换。
由于大家生活水平的提高，对自身健康和环境保护的关注程度不断提高，产品是否无铅将会逐渐成为人们选择产品的考虑因素。所以一般生产企业都会选择尽快完成全部产品的无铅化生产。
产品标识和产品说明书的更新。
在2007年3月1日前，做好产品标识和产品说明书的更新，使自己的产品符合国家相关法律法规的要求，增加“e”或环保使用期限的标识。
3月5日，第十三届全国人民代表大会第四次会议在北京人民大会堂开幕。党和国家领导人习近平、李克强、汪洋、王沪宁、赵乐际、韩正、王岐山等出席，栗战书主持大会。初春的北京，处处生机盎然。第十三届全国人民代表大会第四次会议5日上午在人民大会堂开幕。近3000名全国人大代表肩负人民重托出席大会，认真履行宪法和法律赋予的神圣职责。
12月28-29日，全国工业和信息化工作会议在京召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中、四中、五中全会精神，认真落实习近平总书记重要指示批示精神和中央经济工作会议部署，总结2020年工业和信息化工作，分析形势，部署2021年重点工作。工业和信息化部党组书记、部长肖亚庆作工作报告。
3月22日，中国电子信息产业发展研究院发布了《2020年中国家电市场报告》（以下简称《报告》）。《报告》显示，2020年，我国家电市场零售额规模达到8333亿元，在疫情冲击之下显示出较强的韧性；电商渠道对家电零售的贡献率首次超过50%，网络零售对家电消费的促进作用进一步提升；高端产品、生活家电大幅增长，有效促进了消费升级和产业转型。
11月20日，由工业和信息化部、安徽省人民政府共同主办的2020世界显示产业大会在合肥市举行。在开幕式上，工业和信息化部部长肖亚庆、韩国驻华大使张夏成发表视频致辞。安徽省委副书记、省长李国英，工业和信息化部副部长王志军出席开幕式并致辞。
11月2日，由工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台、广东省人民政府共同主办的2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会在广州市召开。广东省委书记李希出席开幕式，省长马兴瑞出席并致辞。国家广播电视总局局长聂辰席、工业和信息化部副部长王志军、中央广播电视总台副台长蒋希伟出席开幕式并致辞。
10月19日—20日，由工业和信息化部、江西省人民政府主办的2020世界VR产业大会云峰会在南昌举行。在10月19日的开幕式上，中共中央政治局委员、国务院副总理刘鹤发来书面致辞。江西省委常委、南昌市委书记吴晓军，工业和信息化部副部长王志军，江西省委书记、省人大常委会主任刘奇先后致辞。开幕式由江西省委副书记、省长易炼红主持。
