电子元器件行业中有害物质(HS)控制方法概述
关键词︰有害物质HS,无有害物质HSF,HS清单,供应商和材料风险
前 言
2006年7月1日开始,欧盟的RoHS指令正式生效。该指令对于世界各国有产品抛放到欧盟市场的电子电器设备制造商、供应商、贸易商等产生广泛而深远的影响。欧盟是中国是电子电器产品主要退场门到达站,RoHS指令对中国电子电器行业的影响非常大,有资料表明,这种影响可达数百亿美元。
随着世界各国和地区对有害物质(Hazardous Substance,简称HS)的限量要求的法规越来越多,如︰欧盟的包装指令、汽车生命中止指令(ELV),韩国和中国等国家也相继出台有害物质限量相关法规,对有害物质控制提出了新的要求。违反有害物质方面的要求,可能涉及违法而被指控。
电子元器件(如IC、三极管、二极体、晶振、电感、电容、电阻和变压器等)是电子电器产品的基础,由于其应用广泛.。生产商即使不直接将其产品销售到欧盟国家,但也难保其产品最终不会退场门到欧盟市场。因此,只要具有一定规模的电子元器件企业,不管是设计、生产和贸易企业,都需要包括欧盟RoHS指令在内的有害物质限制要求进行考虑,应对有害物质要求应是当务之急。
目前,对于国内部分电子元器件企业来说,对有害物质的要求并不陌生,甚至好几年前就已经采取的一些控制方法,但这些措施主要还停留在原材料和产品的有害物质检测的层面。比如,一年一次对材料或产品进行检测等。但是,单纯的检测面临诸多问题,如电子元器件产品的种类非常多,每一种材料所含有的某一种有害物质的机率相差甚远,对上下游供应链的有害物质控制要求模糊,以及供应商每次供货是否能保证合格等等,因而不能从总体上把握有害物质控制的风险。如何更有效地管理和控制有害物质,降低有害物质管理的风险是必修之课。
2005年初,国际电工委员会IEC,在EIA/ECCB 954 (由“美国电子零件认证委员会 (Electronic Components Certification Board, ECCB)”及“电子工业联合会 (Electronic Industries Alliance, EIA)”提出对“无有害物质 (Hazardous Substance Free, 简称HSF)的系统化认证标准)基础上,按照ISO9001:2000标准的原则和框架,制定了IECQ HSPM QC080000:2005 有害物质过程管理体系标准,拟透过过程和体系的方法来控制有害物质,降低有害物质在产品中超标的风险。
IECQ QC080000标准于2005年10月正式发布。标准一经推出,相应的认证工作迅速发展。 2005年颁发了3张证书,2006年134张,2007年665张,2008年度已经颁发了,目前全球共计已颁发IECQ QC080000认证证书900多张,这表明作为在有害物质管理的国际标准,其作用和功效越来越得到业界的认同。
笔者根据自己在电子元器件领域的从业经验和对QC080000标准(下简称标准)认识和心得,从过程和体系的角度来讨论如何降低有害物质HS的整体风险,满足无有害物质HSF(企业一般称之为︰GP产品,绿色产品,RoHS产品等)要求。为通俗易懂起见,文中尽量少采用专业的标准语言和条款。
一、有害物质HS的识别
1. 首先,我们要识别所有受控有害物质的来源。这些来源主要考虑以下几个方面︰
2. 产品的最终使用地或国家;
3. 这些地区和国家的相关HS法规(如︰RoHS等);
4. 顾客对有害物质HS的要求;
企业自身对有害物质HS的要求;
所有这些HS来源被识别后,企业可以制定一份有害物质清单,作为整个HS管理过程和体系的总输入。也就是说,以后后面的一切过程和活动都是在该清单基础上进行策划、管理和控制的,因此该清单是否合适和适宜牵涉到整个HS管理成效的关键。
有害清单从形式上看有很多种类,有的企业专门编制成HS手册,有的企业也就罗列了一个HS控制表单等。事实上,只要将受控的有害物质的种类、限量要求、要求来源、豁免的部件、限期要求和不同顾客要求等完全和清晰的识别,就可以作为合适的有害物质清单。
如果其中一些HS物质不可能在企业生产的产品中产生,免于管理和控制也是可以接受的。比如有顾客对甲醇有限量要求,在一般电子元器件不外乎由金属,半导体,塑胶,陶瓷,玻璃等几种材料组成,而在这些材料中甲醇存在的机率几乎没有,因此对于甲醇免于管理和控制风险很低。因此,尽管HS清单中必须识别,但是可以对其不进行管控,没有HS测试报告也是可以接受的。反之是需要更严的方法进行控制。
二、无有害物质HSF要求的转移和对供应商控制
众所周知,有害物质HS的控制,源头还是在材料和供应商,尤其是企业已经导入了无有害物质HSF后,对材料和供应商的控制已经成为工作的重点。
根据HS清单要求,我们同样将HS限量要求供应商提供HS检测报告,这是行业中最典型的做法,但是仅仅这些是不够的。这是因为,正如前面所提到的,材料本身特点,出现不同有害物质HS的机率是不一样的;另外,不同供应商对HSF控制方法和程度也是有区别的。显然,风险管理的方法可以被引入,根据HSF材料和供应商的风险,对HSF进行有效的控制。
例如︰在一家IC晶片生产企业,采用矽晶圆(矽片中产生RoHS所限定的六种HS物质几乎没有可能或可能性很小)的供应商是一家行业中知名企业(即其HSF管理水准也是比较高的),那么我们对其提供的材料和其HSF管理能力进行评价。
关于材料的风险评价标准可以视它的各种有害物质(如︰Pb, Cd,Hg,Cr+6,PBB, PBDE等)在不同材料(金属,塑胶,玻璃,陶瓷等)中存在的可能性而定。关于供应商的管理能力评价标准可以视其无有害物质HSF的整体管控水准而定。具体的控制方法由于篇幅问题在此不再进行叙述。
根据以上综合结果,分值低的,供应商的HSF风险低,控制方法可以简单一些和程度可以弱一些;分值高,供应商的HSF风险高,当然方法要复杂,程度要强。
HSF承诺书中的HS要求不能低于HS清单中的要求,包括法规、顾客和企业自己的要求,这就是HS要求的转移。 HSF供应商的日常监视方法有很多(如电话询问、上门了解、同行回馈和媒体讯息等)。监视的内容也可以各方面的,而且可以是时时刻刻的。如供应商内部的运作是否正常、人员变动是否频繁、HSF管理水准是否正常、资产或股份是否变化、媒体上是否有负面消息等。监控的目的是确认所有这些变化对HSF要求不会产生负面影响。必要时对其提供的材料进行鉴定,如进行检测或加大抽样检查力度等,以确保他们提供的材料是符合HSF要求的。所有这些讯息,可以在AVL(合格供方列表)表或者其他管理文件中体现。总之,只要确保这样方法是有效地被应用和控制即可。
三、加工过程的管理和控制
在生产过程中,我们以混线生产为例,即︰既有HS产品又有HSF产品生产。
1.首先需要明确的文件规定,对其中的两种产品和材料进行管理。比如︰一条需要透过换线的方法,从生产HS产品换成HSF产品
的焊接线,如下要求需要关注的︰
2.机台标识
标识是告诉相关人员,包括其他人员一个讯息,引起重视,以免HS材料和产品的污染。
3. 换线方法
从HS生产线换成HSF时,需要进行清理机台和生产区域,确保无HS部件存在,一般来讲,这些工作是由生产部进行运作。
4. 换线确认
由相关人员对换线的符合性进行检查和确认,保证没有HS部件的存在,一般来讲这些工作由质量部进行。
5. HS部件的管控
在领取HS部件到生产后发货,必须由记录显示,其来龙去脉,一个不能少,包括生产过程中的维修产品。
HS部件的标识和隔离
对HS部件标识的程度可以视该部件可能污染的情况而定。如果该部件从外观上看不出与HSF部件的区别的,那么对其严格管控;如严格的隔离区域和方法,领用必需由专人进行等。有些HS部件是专用部件,就是误拿了,在HSF产品上也是装不上去,或者从外观上很明显能看出来(与HSF部件明显不一样,如颜色,形状等)那么对其管控的方法可以简单一些,程度可以低一些。
四、来料检验
在供应商提供的材料进行检验时(标准中讲的是采买产品的验证,为了通俗起见,我们定义为来料检验),一般有如下方法︰
1. HS检测
一般企业是有能力采用X-Ray对材料中HS进行检测,以证明HS含量的符合性,但是这种方法仅能对材料含有HS物质定性分析,这是需要所企业关注的,就是HS测试含量偏高而没有超过HS清单中要求时应引起警惕。另外如果企业采买的材料比较多的话,从时间和效率上可能不一定做到100%全检,此时就要考虑前面提到的风险评价等级,风险高的需要全检,其他可以抽检,同样可以确保整体的测试风险。
2.材料讯息验证
采买材料的规格、标识、型号以及是否是合格供应商提供的,供应商提供的HSF证据是否有效等等,这些要求也是必须确认的,这样可以基本满足HSF要求。
五、小结
QC080000标准中其他的一些要求,如︰人员培养训练、合约评审、产品设计等内容与ISO9001标准有些类似,在此不予叙述。总之,对HS要求的控制不仅仅局限于对HS含量的测试,为了降低HS超标的风险,电子元器件企业需要从过程和体系角度考虑,这样才能保证整体HSF有效性,确保满足法规和顾客要求。