如果你必须选择一种在不知情的情况下最能导致电子业务超过 RoHS 限值的物质，答案通常是镉。原因很简单：镉的限值比其他物质严格十倍，而且它经常作为杂质而不是预期成分进入产品。
本文分析了镉为何难以控制、五种常见污染源以及如何制定工厂镉控制方案。
1. 为什么镉是清单上最难处理的物质？
| 特点 | 实际后果 |
|---|---|
| 限值比限制清单上的其他物质更严格 | 只需很少的金额就足以超过限值 |
| 通常以杂质形式存在于合金中 | 供应商可能不知道他们的材料含有镉 |
| 有多种不同材料可供选择 | 从合金、电镀、塑料到着色剂都要检查 |
| 低水平下的筛选测量很困难 | “通过”筛选结果不一定足以得出结论 |
| 源头深入供应链 | 通过众多中介购买的材料难以追踪 |
对于限制清单上的前四种物质，通常记住的限值是 0.1%。对于镉，限值要严格得多，因此控制方法也必须不同：适用于铅的相同检测程序可能不适用于镉。
2. 镉污染的五种常见来源
| 来源 | 共同位置 | 为什么很难检测？ |
|---|---|---|
| 黄铜及铜合金 | 连接器、引脚、机械细节 | 镉是矿石中的杂质或未申报的添加剂 |
| 电镀及涂层 | 电镀钢细节、螺丝、夹子 | 镀层很薄，需要对正确的材料层进行取样 |
| 塑料中的着色剂和稳定剂 | 黄色、橙色、红色塑料；某些类型的 PVC | 塑料含有复杂的添加剂，在声明时很容易被忽视 |
| 低温焊料合金 | 特殊焊缝，一些遗留应用 | 仅用于一些细节，移除样本时容易遗漏 |
| 电触点和一些功能材料 | 继电器、开关 | 体积小但浓度高 |
共同点：镉几乎从来都不是有意在记录中声明的材料。它来自不通过供应链传播的杂质或添加剂。
3. 为什么镉的筛选结果不充分？
手持式筛选设备对于输入控制很有用，但镉存在三个问题：
- 检测限：在严格的限值下，筛选误差可能大于结果到限值的距离。
- 样品背景的影响：黄铜合金或电镀会使两个方向的结果失真。
- 非代表性测量地点：镉可能集中在点测量无法到达的层或小区域中。
因此，应采用的原则是：筛选检测，定量分析得出结论。当筛选结果接近限值或材料属于风险类别时，必须采用精确的分析方法。
4. 镉控制程序分 5 步
| 步骤 | 内容 | 需要结果 |
|---|---|---|
| 1. 含镉材料测绘 | 检查合金、电镀、有色塑料、触点、特殊焊接材料 | 风险组材料清单 |
| 2. 要求单独申报镉浓度 | 不接受“通过 RoHS”的一般声明。 | 按材料申报数据 |
| 3. 批量屏幕输入 | 筛选指数低于创建安全区限值 | 内部验收标准 |
| 4. 按风险等级进行定量分析 | 黄铜、电镀、有色塑料优先 | 定期检测报告 |
| 5. 控制供应变化 | 合金供应商的任何变更都需要重新审查 | 合同条款和确认记录 |
5. 常见问题
镉的限值与其他物质相同吗？
不会。镉的限值比限制清单上的其余物质更严格，因此需要单独的控制方法。
黄铜总是含有镉吗？
并非总是如此，但这是一组高风险材料，因为镉可能是一种杂质。需要按批次、按供应商进行检查。
有镉颜料的替代品吗？
有许多替代着色剂系统，但必须检查色牢度和加工条件。这是一个需要批准新材料的改变，而不仅仅是简单的更换。
可以混合材料来稀释浓度吗？
不会。稀释至低于限值是一种逃避义务的行为，也不是一种保证，因为限值是根据实际零件的均质材料计算的。
如果只有一个小细节超过了限值，是否需要处理？
是的。该限值适用于每种均质材料，无论产品中零件的质量如何。
6. 结论
镉是限制清单上最困难的物质，因为门槛严格，污染源是杂质，筛选有限。控制镉几乎等同于控制所有 RoHS 记录。
要做的三件事：绘制产品中的镉风险材料图；要求供应商单独申报镉浓度，而不仅仅是证明“通过”；并对限值附近的所有情况进行定量分析。
参考资料
- 指令 2011/65/EU 及其修正案 (RoHS) — 根据均质材料的限值。
- IEC 62321 系列标准 — 关于镉和重金属测定的部分。
- 有关电子行业黄铜合金、涂料和塑料添加剂的技术文件。
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