IEC62321系列標(biāo)準(zhǔn)解析

鄒志賢 陳鍵敏 張偉樂 譚健峰

摘 要：2015年6月4日歐盟官方發(fā)布RoHS2.0修訂指令（EU）2015/863，要求從2019年7月22日起所有輸歐電子電氣產(chǎn)品（除醫(yī)療和監(jiān)控設(shè)備）均需要滿足該限制要求。本文全面解析歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn)限用物質(zhì)測試的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62321標(biāo)準(zhǔn)體系，詳細(xì)介紹了IEC62321標(biāo)準(zhǔn)體系的出臺(tái)背景、標(biāo)準(zhǔn)體系的建立；討論和分析了最新發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)的注意事項(xiàng)，同時(shí)給出RoHS指令中限量物質(zhì)的限量值及測試要求，為實(shí)驗(yàn)室的日常工作開展提供一定的指導(dǎo)性。

關(guān)鍵詞：RoHS；IEC62321；X射線

一、引言

在2000年荷蘭在一批市場銷售的游戲機(jī)的電纜中發(fā)現(xiàn)鎘，使人們首次注意到電氣、電子設(shè)備中含有對(duì)人體健康有害的重金屬。為了預(yù)防電子電氣設(shè)備中的元器件、材料含有環(huán)境管理物質(zhì)中禁止使用物質(zhì)、計(jì)劃廢除物質(zhì)以及削減物質(zhì)（限用物質(zhì)）的混入和使用，以及保護(hù)地球環(huán)境以及減輕對(duì)生態(tài)系統(tǒng)日益惡化的影響，保護(hù)人類健康，維護(hù)人類社會(huì)的可持續(xù)健康發(fā)展，歐盟議會(huì)及歐盟委員會(huì)于2003年2月13日在其《官方公報(bào)》首次發(fā)布了《電子電氣設(shè)備中限制使用某些限用物質(zhì)指令》（簡稱《RoHS指令》）。鑒于此，2004年，國際電工委員會(huì)（IEC）委托歐洲環(huán)境委員會(huì) （ACEA）組織國際上有關(guān)RoHS方面專家編制電子電氣產(chǎn)品六種管控物質(zhì)（鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚）國際標(biāo)準(zhǔn)測試程序，即IEC62321的制訂工作。

二、標(biāo)準(zhǔn)體系建立

國際電工委員會(huì)IEC在2008年12月11日發(fā)布并實(shí)施了關(guān)于電子電氣產(chǎn)品中限用物質(zhì)的測試方法IEC 62321： 2008。IEC 62321： 2008是一個(gè)‘獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)，主要內(nèi)容如下：1.范圍；2.規(guī)范性引用文件；3.術(shù)語、定義及縮略語；4.測試方法——概要；5.樣品機(jī)械制備；6.X射線熒光光譜法（XRF）篩選；7.CV-AAS、CV-AFS、ICP-OES和ICP-MS測量聚合物、金屬和元器件中的汞；8.ICP-OES， ICP-MS和AAS測量聚合物中的鉛和鎘；9.ICP-OES， ICP-MS和AAS測量金屬中的鉛和鎘；10.ICP-OES， ICP-MS和AAS測量元器件中的鉛和鎘；GC-MS測定聚合物中的多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚。

2013年5月17日開始，IEC發(fā)布新的標(biāo)準(zhǔn)方法，將IEC 62321： 2008拆分為一系列標(biāo)準(zhǔn)。其中IEC 62321-1、IEC 62321-2、IEC 62321-3-1中的2013版本與2008版本基本一致。其他變化如表一所示，從表中可以看出新版本的變化主要是引入了新的測試方法或儀器，并且除了檢測的鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚之外，增加了IEC 62321-8：2017通過氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS），配有熱裂解熱脫附的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 （Py-TD-GC-MS）檢測聚合物中的7種鄰苯二甲酸酯測試方法。

三、分析與討論新標(biāo)準(zhǔn)的注意事項(xiàng)

IEC62321新標(biāo)準(zhǔn)除了引入了新的測試方法或儀器外，還需要注意一下幾點(diǎn)：

1、2015年6月4日歐盟官方公報(bào)發(fā)布RoHS2.0修訂指令（EU）2015/863，增加四種鄰苯二甲酸酯到RoHS2.0限制物質(zhì)列表中對(duì)于鄰苯二甲酸酯的檢測。針對(duì)一般電子電氣設(shè)備過渡期至2019年7月22日，針對(duì)醫(yī)療設(shè)備及監(jiān)控設(shè)備的過渡期至2021年7月22日。相應(yīng)地在2017年3月28日國際電工委員會(huì)發(fā)布IEC62321-8：2017檢測塑料中鄰苯二甲酸酯的方法。

2、關(guān)于六價(jià)鉻的檢測方法的結(jié)果的陰性陽性判定基準(zhǔn)由原來的小于等于0.02的陰陽性判定改為小于 0.10μg/cm2為陰性、大于0.13μg/cm2為陽性、0.10μg/cm ～0.13μg/cm2為不確定。

3、電氣電子產(chǎn)品經(jīng)過IEC62321系列標(biāo)準(zhǔn)檢測后若結(jié)果超出歐盟RoHS指令中要求各種限用物質(zhì)的限量值（見表2），將不允許進(jìn)入歐盟市場。企業(yè)應(yīng)該找出對(duì)應(yīng)不及格的部件進(jìn)行更換等改進(jìn)的方法，避免不必要的處罰和損失。

四、檢測流程

檢測目的是為產(chǎn)品的符合性評(píng)價(jià)提供可靠依據(jù)，因此化學(xué)分析方法的選擇應(yīng)以精確可靠為前提，兼顧經(jīng)濟(jì)性。電子電氣產(chǎn)品中鉛、鎘、汞、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚以及7種鄰苯二甲酸酯，如果一步一步按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試需要耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，不符合經(jīng)濟(jì)性，因此可以先進(jìn)行篩選檢測方法。篩選檢測方法快速便捷，成本較低，能達(dá)到初步甄別的效果。IEC62321的一般檢測流程是先對(duì)檢測樣品進(jìn)行篩選檢測，再根據(jù)篩選結(jié)果判定是否合格，對(duì)不能判定的檢測單元再進(jìn)行確證檢測。

通過篩選測試合格的材料，可不再進(jìn)行精確測試，減少檢測環(huán)節(jié)，降低檢測成本。檢測流程：先將樣品進(jìn)行拆分均質(zhì)樣品，均質(zhì)樣品可以直接檢測，無法進(jìn)一步拆分的非均質(zhì)樣品可以機(jī)械破壞后制樣，使其達(dá)到均質(zhì)后測試。篩選檢測方法采用X-射線熒光光譜（XRF ）分析法，又分為波長色散型（WD-XRF）和能量色散型（ED-XRF）篩選均質(zhì)材料中的鉛、汞、鎘、鉻、溴，分析得到的是每種元素的總量信息。X-射線熒光光譜分析法適用于不能識(shí)別化合物或元素價(jià)態(tài)。當(dāng)測定的總鉻和總溴超標(biāo)時(shí)，不能反映六價(jià)鉻和溴化阻燃劑（多溴聯(lián)苯或多溴二苯醚）的含量也超標(biāo)，應(yīng)按照其他確證方法進(jìn)行確認(rèn)判定。但如果測定的總鉻和總溴均合格時(shí)，可以不做確證試驗(yàn)，直接判定六價(jià)鉻和溴化阻燃劑不超標(biāo)。具體的檢測流程看下圖：

值得注意的是，本測試方法中每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的XRF 光譜儀的型號(hào)不同、能力范圍廣泛，因而各個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)自身的儀器測定相應(yīng)的檢出限，并應(yīng)建立一系列作業(yè)指導(dǎo)書，然后根據(jù)初篩結(jié)果選擇是否需要進(jìn)一步選擇相關(guān)方法進(jìn)行確證檢測。

五、結(jié)語

電子電氣產(chǎn)品廣泛使用對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，已經(jīng)越來越多地引起了人們的關(guān)注。IE C 62321作為關(guān)于歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn)限用物質(zhì)測試的國際標(biāo)準(zhǔn)，在全球范圍內(nèi)一致的基礎(chǔ)上測定電子電氣產(chǎn)品中的限制物質(zhì)的濃度，提供了電工產(chǎn)品限用物質(zhì)檢測的一種標(biāo)準(zhǔn)化思路。在日常檢測工作中應(yīng)注意IE C 62321最新版本測試方法，使產(chǎn)品符合RoHS指令的技術(shù)要求，在市場上有更高的競爭力。

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作者簡介：

鄒志賢（1984-），女，漢族，籍貫廣東佛山，本科，職務(wù)實(shí)驗(yàn)員，職稱工程師，研究方向：分析化學(xué).