RoHS בתקינת רכיבים היא דרישה של האיחוד האירופי שמגבילה שימוש בעשרה חומרים מסוכנים בציוד חשמלי ואלקטרוני: עופרת, כספית, קדמיום, כרום משושה, שני מעכבי בעירה מברומיים וארבעה פתלטים.
המגבלה היא עד 0.1% במשקל בכל "חומר הומוגני" (חומר אחיד שאי אפשר להפריד בכלים מכניים, כמו הלחמה, ציפוי או בידוד של חוט), ועד 0.01% בקדמיום.
היצרן נדרש להוכיח עמידה באמצעות תיק טכני, הצהרת תאימות וסימון CE, ומי שמרכיב מוצר מרכיבים מיובאים צריך מסמכים מכל ספק לאורך השרשרת.
מי שמקבל את המסמכים רק בסוף הפרויקט מגלה לעיתים שמחבר, כבל או ציפוי אחד עוצר משלוח שלם.
ב-S.T.S Master אנחנו מלווים פרויקטים הנדסיים משלב התכנון ועד הייצור, ובמאמר הזה נפרט מה הדרישה כוללת ומה לבדוק לפני שמזמינים רכיבים.
אם יש לכם פרויקט בשלב בחירת רכיבים, אנחנו מזמינים אתכם לפנות אלינו לפני ההזמנה הראשונה.
מה אומרת הדרישה של RoHS בתקינת רכיבים?
RoHS (Restriction of Hazardous Substances) מעוגנת בדירקטיבה 2011/65/EU, שמכונה גם RoHS 2. "דירקטיבה" היא הוראה של האיחוד האירופי שהמדינות החברות מחויבות להטמיע בחוק שלהן.
היא חלה על ציוד חשמלי ואלקטרוני שתלוי בזרם חשמלי או בשדה אלקטרומגנטי כדי לפעול, ואינה תקן בטיחות או תקן ביצועים.
היא קובעת מה מותר להכניס לחומר, לא איך המוצר צריך לעבוד.
בתחילה כיסתה הדירקטיבה בעיקר מוצרי צריכה ומחשוב.
עם RoHS 2 היא הורחבה לאורך השנים לציוד רפואי, לכלי ניטור ובקרה תעשייתיים ולקטגוריות נוספות, כך שמוצר שנמכר לתעשייה הרפואית או התעשייתית באירופה כפוף לה.
תיקון משנת 2015 (הדירקטיבה המואצלת 2015/863) הוסיף ארבעה פתלטים לרשימה: DEHP, BBP, DBP ו-DIBP.
הם חלים על רוב הקטגוריות מיולי 2019, ועל ציוד רפואי וציוד ניטור ובקרה מיולי 2021.
עבור חברה ישראלית, הדרישה מגיעה בדרך כלל מהלקוח באירופה, ממפיץ שדורש הצהרה, או ממוצר שמיועד מלכתחילה לייצוא.
אלה המקרים שבהם RoHS הופכת מנושא תיאורטי לתנאי סף במכרז או בהזמנת רכש.
לא תמיד מסומן רכיב בודד בנפרד כעומד ב-RoHS.
האחריות החוקית על המוצר המוגמר היא של היצרן שלו, אבל כדי לעמוד בה הוא נשען על הצהרות של ספקי הרכיבים.
לכן תקינת רכיבים היא עבודה של שרשרת, לא של חוליה אחת.
אילו חומרים אסורים ומה הריכוז המותר?
הרשימה קצרה וברורה, וכדאי להכיר אותה כי כל חומר מופיע במקום אחר במוצר.
הטבלה מסכמת את הגבולות ואת המקומות שבהם הם נפוצים באלקטרוניקה.
| חומר | ריכוז מרבי במשקל | איפה פוגשים אותו |
|---|---|---|
| עופרת (Pb) | 0.1% | הלחמות, ציפוי מוליכים ומגעים, מייצבים בבידוד PVC, פליז |
| כספית (Hg) | 0.1% | מתגים וחיישנים ישנים, תאורת רקע פלואורסצנטית |
| קדמיום (Cd) | 0.01% | ציפויים, פיגמנטים ומגעים חשמליים |
| כרום משושה (Cr VI) | 0.1% | ציפוי נגד קורוזיה על ברגים וחלקי פלדה |
| PBB ו-PBDE (מעכבי בעירה מברומיים) | 0.1% | פלסטיק של מארזים ושל מעגלים מודפסים |
| ארבעה פתלטים (DEHP, BBP, DBP, DIBP) | 0.1% לכל אחד | מרככים בבידוד כבלים ובחלקי פלסטיק גמישים |
הנקודה שמפתיעה מהנדסים רבים היא שהמגבלה נמדדת לפי חומר הומוגני ולא לפי המוצר כולו.
אם שכבת ציפוי דקה על פין של מחבר מכילה עופרת מעל הסף, המוצר נכשל, גם אם ביחס למשקל המוצר כולו הכמות זעירה.
בגלל זה מחברים, כבלים וצמות חוטים הם נקודת סיכון נפוצה: יש בהם ציפויים, בידוד ופלסטיק משלושה ספקים שונים לפחות.
לדברי מהנדס איכות בחברת ייצור אלקטרוניקה, "הרכיב המרכזי כמעט אף פעם אינו הבעיה.
הבעיה היא המחבר, הכבל או הציפוי שנוספו באמצע הפרויקט בלי הצהרה."
הסף של 0.1% במשקל הוא נתון שנקבע בנספח II לדירקטיבה 2011/65/EU.
כדי לעמוד בו לא די ברצון טוב של הספק, ויש צורך בתיעוד של הרכב החומרים.
מה נדרש מהיצרן כדי להוכיח עמידה בתקן?
היצרן צריך לבנות "תיק טכני", כלומר אוסף מסמכים שמראה איך הוא הגיע למסקנה שהמוצר עומד בדרישה.
התיק כולל תיאור המוצר, רשימת רכיבים וחומרים, הצהרות מהספקים, תוצאות בדיקות והערכת התאמה פנימית.
בסוף התהליך מוציאים "הצהרת תאימות" (Declaration of Conformity), מסמך חתום שבו היצרן מצהיר באחריותו שהמוצר עומד בדרישות, ומסמנים את המוצר בסימון CE.
התיק הטכני נשמר לאורך שנים, ורשות פיקוח אירופית יכולה לדרוש אותו.
לכן מומלץ לבנות אותו כבר בשלב התכנון ההנדסי ולא לאסוף מסמכים אחורה כשהלקוח דורש אותם.
בפועל, העבודה מחולקת לכמה שלבים:
- איסוף הצהרות מחומרי הגלם והרכיבים: כל ספק מצהיר על הרכב החומרים, לעיתים בפורמט תקני כמו IPC-1752A, שהוא טופס אחיד להצהרת חומרים בענף האלקטרוניקה.
- בדיקת פערים: השוואה בין הרשימה של כל רכיב לבין טבלת החומרים המוגבלים, עם סימון ספקים שלא הציגו מסמך.
- בדיקות מעבדה לפי הצורך: שיטות הבדיקה מוגדרות בסדרת התקנים IEC 62321. סריקה מהירה ב-XRF (פלואורסנציה של קרני רנטגן, מכשיר שמזהה יסודות כימיים בלי להרוס את החלק) מסננת חשודים, ובדיקה כימית במעבדה מוסמכת מאשרת.
- הצהרת תאימות וסימון CE: סגירת התהליך בהצהרה החתומה של היצרן.
- ניהול שינויים: כל החלפת ספק, ציפוי או גרסת רכיב מחייבת עדכון של המסמכים.
החלק שנוטים להזניח הוא השלב האחרון.
מוצר שעמד בדרישה בגרסה הראשונה יכול להפסיק לעמוד בה אחרי החלפת מחבר בגלל מחסור.
בדיוק כאן ניהול שרשרת אספקה לרכיבים אלקטרוניים נוגע בתקינה: ספק חלופי שמגיע מהר מהמדף אינו שווה דבר אם אין לו הצהרה.
איך בודקים שרכיב מיובא עומד בדרישה?
בייבוא רכיבים אלקטרוניים אי אפשר להסתפק בשורה בגיליון הנתונים שמצהירה "RoHS compliant".
יש לוודא כמה דברים לפני שהרכיב נכנס ללוח הזמנים של הפרויקט.
הדבר הראשון הוא מסמך ספציפי למק"ט.
הצהרה כללית של היצרן על "קו המוצרים" אינה מספיקה, כי ייתכן שחלק מהגרסאות בקו המוצרים מגיעות עם גימור אחר.
יש לבקש הצהרה שמפרטת את מספר החלק המדויק, תאריך ההנפקה וגרסת הדירקטיבה שאליה היא מתייחסת.
הדבר השני הוא ציפוי הפינים.
רכיבי SMT וחיבורים מגיעים בגימורים שונים: בדיל מט, ניקל וזהב, או סגסוגות שהייתה בהן עופרת בעבר.
לגימור יש גם משמעות ייצורית.
הלחמה נטולת עופרת, למשל בסגסוגת SAC305 (בדיל, כסף ונחושת), דורשת טמפרטורת ריפלואו גבוהה יותר, ולכן יש לבדוק שהרכיב עומד בה לפי סיווג הרגישות ללחות (MSL) של התקן J-STD-020.
רכיב שאושר ל-RoHS ואינו עמיד בטמפרטורת ההלחמה הנדרשת יוצר בעיה בייצור, לא רק בניירת.
הדבר השלישי הוא "פטורים".
הדירקטיבה מאפשרת חריגות מוגדרות, למשל עופרת בהלחמות בטמפרטורת התכה גבוהה שמכילות יותר מ-85% עופרת.
הפטורים בנספחים III ו-IV לדירקטיבה מוגבלים בזמן ובשימוש, ולכן אם ספק מסתמך על פטור יש לברר איזה סעיף בדיוק ועד מתי הוא בתוקף.
הדבר הרביעי הוא מקור הרכיב.
רכיבים שנרכשו מערוצים לא מורשים, או רכיבים שעמדו במחסן שנים, מגדילים את הסיכון לחומר שלא תואם את המסמך.
זו אחת הסיבות שבגללן התאמת ספקים לפי תקנים מתחילה בספק ולא בחלק.
ב-S.T.S Master אנחנו משלבים את הבדיקות האלה בתהליך אישור רכיבים אלקטרוניים ובבקרת איכות בפרויקטים, כך שפער במסמכים מתגלה לפני ההזמנה ולא אחרי שהחלקים הגיעו.
כך גם בהרכבת מעגלים מודפסים ובייצור כבלים לפי דרישות הלקוח, שם הבחירה בבידוד, במחבר ובציפוי נעשית כבר בהגדרת הדרישות.
שאלות נפוצות על RoHS ברכיבים
כמה שאלות שמגיעות אלינו שוב ושוב מצוותי הנדסה ורכש.
מה ההבדל בין RoHS ל-REACH?
RoHS מגבילה עשרה חומרים מסוימים בציוד חשמלי ואלקטרוני.
REACH היא תקנה רחבה יותר של האיחוד האירופי שחלה על כימיקלים בכל תחום, ומחייבת רישום והודעה על חומרים מועמדים לאישור מיוחד בריכוז של מעל 0.1%.
מוצר אלקטרוני נדרש לעמוד בשתיהן, והמסמכים של כל אחת אינם מחליפים את האחרת.
האם מותר להשתמש בהלחמה עם עופרת?
באופן כללי לא, כשהמוצר נמצא בתחולת הדירקטיבה.
יש פטורים מוגדרים, למשל לעופרת בהלחמות בטמפרטורת התכה גבוהה, אבל הם מוגבלים בתנאים ובזמן.
כל שימוש בהלחמה עם עופרת מחייב בדיקה מפורשת של הסעיף שעליו נשען הפטור.
האם מוצר ביטחוני חייב לעמוד ב-RoHS?
הדירקטיבה פוטרת ציוד שתוכנן במיוחד למטרות צבאיות.
עם זאת, לקוחות בתעשייה הביטחונית מגדירים לעיתים עמידה בדרישה בחוזה, ומוצרים דו-שימושיים עשויים לא להיכנס לפטור.
לכן כדאי לבדוק את הדרישה החוזית, לא רק את הדירקטיבה.
האם הצהרת RoHS של רכיב פוקעת?
אין תאריך פקיעה אחיד, אבל ההצהרה מתייחסת לגרסת הרכיב ולגרסת הדירקטיבה שהייתה בתוקף בעת הנפקתה.
כשמתעדכנת רשימת החומרים, כמו בהוספת הפתלטים, או כשהרכיב משנה גימור או חומר, יש לבקש הצהרה חדשה.
RoHS בתקינת רכיבים עם S.T.S Master
הצלחה בתקינה נקבעת בשלבים המוקדמים: בחירת רכיבים עם מסמכים מלאים, בקשת הצהרות לפי מק"ט, בדיקת הגימור מול תהליך ההלחמה, וניהול שינויים לאורך חיי המוצר.
כשמטפלים בזה בתחילת הפרויקט, הצהרת התאימות היא תוצר טבעי של העבודה ההנדסית ולא משימה של הרגע האחרון.
S.T.S Master היא חברה ישראלית המתמחה בפתרונות טכנולוגיים לתעשייה, עם שירות מקיף בתכנון הנדסי, ייצור אב-טיפוס, בקרת איכות וייבוא רכיבים אלקטרוניים ואלקטרומכאניים.
אנחנו עובדים עם מהנדסים, יזמים ומנהלי פרויקטים בתעשיות הביטחונית, הרפואית, התעשייתית וההייטק, ומכירים את הקושי של שילוב דרישות תקינה בלוח זמנים צפוף.
אם אתם מתכננים מוצר ומחפשים שותף שיבדוק את RoHS בתקינת רכיבים כבר מההתחלה, פנו אלינו ונבחן יחד את רשימת הרכיבים והמסמכים לפני שהפרויקט יוצא לדרך.
