Table of Contents

مقدمة: الامتثال البيئي في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور

(و) إن تصميم لوحات الدوائر المطبوعة التي تمتثل للمعايير البيئية مثل نظام RHS (Restriction of Hazardous Substances) أمر أساسي بالنسبة للمصنعين الهادفين إلى إنتاج أجهزة إلكترونية ملائمة للبيئة، وتساعد هذه المبادئ التوجيهية على ضمان أن تستوفي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المتطلبات القانونية مع الحفاظ على الأداء والموثوقية العالية، ونظراً لأن الأنظمة العالمية تزداد صرامة، يجب على المهندسين أن يدمجوا الامتثال في كل مرحلة من مراحل عملية التصميم، بدءاً من اختيار المواد إلى إطار التخطيط الشامل لنهاية العمر.

فهم النظام المنسق عالمياً لتصنيف المواد الكيميائية وأثره على تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

المواد المقيدة وبدائلها

(أ) يقيّد توجيه نظام الإبلاغ الموحد (2011/EU) ستة مواد أولية: الرصاص (Pb)، والزئبق (Hg)، والكادميوم (Cd)، والكروم سداسي الكلور (Cr6+)، والثنائي الفينيل متعدد البروم (PB)، والإثيرات الثنائية الفينيل المتعددة البروم (PBDE) ومنذ عام 2019، أضيفت أربع مواد خام إضافية (DBP.P.B، BP.

الإعفاءات والاختفاءات

ويتيح نظام المعلومات الصحية الشامل إعفاءات محددة، لا سيما بالنسبة للرصاص في المبيعات ذات الحرارة العالية، وبعض الأجهزة الطبية، والتطبيقات العسكرية، ويجب على المصممين التحقق من أن فئة منتجاتهم في نطاقها، وما إذا كانت هناك إعفاءات تنطبق، ويشمل التوجيه فئات مثل الأجهزة المنزلية، ومعدات تكنولوجيا المعلومات، والإضاءة، وأدوات الطاقة، وبالنسبة لمصنعي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، كثيرا ما تتطلب الإعفاءات وثائق مفصلة وتجديدا دوريا.

المعايير البيئية الإضافية التي تؤثر على تصنيع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور

التوجيه المتعلق بالإنبعاثات الإلكترونية

ويكمل التوجيه المتعلق بالمعدات الكهربائية والإلكترونية المستعملة نظام التلقيح المغناطيسي عن طريق تكليف التخلص السليم من النفايات الإلكترونية واستردادها وإعادة تدويرها، ويجب على مصممي مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أن ينظروا في سهولة الفصل بين المواد والقطع المفجع، ويشمل ذلك تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات المحتوى المحدود الخطورة، باستخدام مضاربات فرعية قابلة لإعادة التدوير مثل FR-4 بدون مثبطات للهب المبرومة، وضمان إزالة الموصلات وأجهزة للإبلاغ عن المواد ذات العجلات دون أدوات متخصصة.

لائحة الجماعات المسلحة

ينطبق صاد (تسجيل المواد الكيميائية وتقييمها وترخيصها وتقييدها) على المواد المستخدمة في سلسلة الإمداد، ويجب على صناع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أن يكفلوا عدم وجود أي مواد ذات أهمية عالية جداً (مركبات الكربون المشبع بالفلور) فوق العتبات - 0.1 في المائة بالوزن، مما يؤثر على الإكمال السطحي، والأقنعة المبيعة، وفيتامينات، على سبيل المثال، بعض العناصر الفاعلة المفلورة وقائمة المبيعة بمقياس للجرعايا.

معايير أخرى

(ب) يوفر [(FLT:0]ISO 14001) إطاراً للإدارة البيئية يساعد مصانع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على الحد من النفايات واستهلاك الطاقة والانبعاثات، وفي حين أنه لا يشير إلى معيار امتثال المنتج، فإنه يشير إلى التزام الصانع بالمسؤولية البيئية. وبالإضافة إلى ذلك، ] IEC 63000] يحدد الوثائق التقنية لتقييم الامتثال لهذه المعايير الإلكترونية.

المبادئ التوجيهية للتصميم الأساسي لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المحتوية على بروميد الميثيل

اختيار المواد للمقاطعات الفرعية والمواد

(ب) يمكن تحديد معيار FR-4 بنظم راتنج بديلة تزيل مثبطات اللهب المبرومة مع الاحتفاظ بتقديرات عالية جداً، وتشمل المواد المشتركة ] [المواد الأساسية المعدلة أو [موردو العلاج الإجهادي الحاد]

Lead-Free Solder Alloys and their Process Implications

ويتطلب رفع درجة الحرارة من الارتفاع في درجة الحرارة إلى أعلى من حيث ارتفاع درجة الحرارة إلى 245 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية مقارنة بـ 220 درجة مئوية بالنسبة لبطاقات الدفع الحراري، وهذا يتطلب تصميما دقيقا على اللوحات لمواجهة الإجهاد الحراري، وتشمل الاعتبارات الرئيسية ما يلي:

  • Copper balancing] to avoid warpage during reflow.
  • Thermal pad design] for adequate solder joint formation without bridging.
  • Pad coatings such as ENIG (electroless nickel immersion gold) or OSP (organic saleserability preservative) compatible with SAC alloys.
  • Stencil aperture design] with aspect ratios that allow proper paste release at higher temperatures.

The IPC standards] (e.g., IPC-7351 for land patterns, IPC-7095 for BGA assembly) provide guidance for lead-free process optimization.

العنصر والاختيار والتأهيل

ولا بد أن تكون جميع المكونات النشطة والسلبية متوافقة مع نظام RHS، إذ أن العديد من المصنّعين يسجلون عناصرها بمقياس " خالي من الأسلحة " أو " RHS " ، ولكن التحقق الدقيق أمر أساسي.

تصميم التجهيزات الحرة الرائدة

ويجب أن تتكيف قواعد إدارة الدعم الميداني مع التجمعات الخالية من الرصاص: زيادة التطهير من الرشوة إلى البطاطا بشكل طفيف للحد من خطر الرشوة المباعة نظراً للزوايا الأقل رطبة من سبيكات SAC.()

ضمان الامتثال من خلال الاختبار والتحقق

XRF and Chemical Analysis

(ج) إن نموذج نموذج نموذجي نموذجي للنموذج XRF هو طريقة الفحص الأولية للامتثال لنظام روتش إس (RoHS)، ويمكن أن تكتشف محلليات يدوية بسرعة البروم في المراحيض، وقيادة في المبيعات، وعناصر أخرى مقيدة، غير أن نموذج الإبلاغ الموحد له حدود، لا سيما بالنسبة للتركيزات المنخفضة وعناصر أخف، وقد تكون الاختبارات الاستشفائية عن طريق مطياف - خامات البلاستيكية مقترنة أو مطيفة (الية).

اختبار الموثوقية في التجمعات الحرة

وتزداد حساسية مفاصل الخاليين من الرصاص للتقلب الحراري والإجهاد الميكانيكي بسبب ارتفاع مستوى الموصلات وانخفاض طولها، كما تجري اختبارات التقلب الحراري المعجلة (-40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية) مع ما يتراوح بين 500 و000 1 دورة لتقييم السلامة المشتركة.

الممارسات والتصميم المستدامان لإعادة التدوير

خفض المواد والتجميع

خفض الأبعاد العامة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام تقنيات الربط الكثيف والربط الكفء، والاستخدام الأمثل لأجهزة استخدام الألواح لتقليل الخردة إلى أدنى حد من أجل استخدامها بنسبة 85 في المائة، وتحديد الأوزان النحاسية فقط بالسماكة حسب الاقتضاء؛ وزيادة النحاس الثقيل في النفايات والطاقة في الخ.

اعتبارات نهاية العمر

ويمكن بسهولة تفكيك لوحات التصميم التي يمكن تفكيكها من أجل جمع المكونات أو استرداد المواد، تجنب المعاطف المطابقة التي لا يمكن إزالتها، واستخدام أنواع أسرع قياسية بدلا من الرش من أجل تأمين المكونات، ومارك الأجزاء البلاستيكية (مثل الموصلات والمساكن) مع رموز تعريف المواد حسب المعيار 11469 لتدوير المعونة، وإذا كان المنتج يحتوي على البطاريات أو تخزين الطاقة، فإنه يكفل فصلها دون تدمير تعميم PCB.

الوثائق وسلسلة الإمدادات

(ج) الاحتفاظ بملف للامتثال يتضمن إعلانات مادية من جميع الموردين وشهادات التحليل وتقارير الاختبارات؛ وينبغي أن يغطي هذا الملف كل مادة مميزة في هيئة PCB: التطهير، أو القناع المسبق، أو القناع المباع، أو النهاية السطحية، أو الحبر الأسطوري، أو المكونات؛ واستخدام نظام للتتبع الرقمي مثل PPPAP [تحقيق عملية الموافقة على إدخال تنقيحات متسقة في مجال وثائق نظام الإبلاغ]

خاتمة

ولم يعد استيفاء معايير الامتثال البيئي مثل نظام المعلومات الصحية الأساسية، ونظام المعلومات البيئية، وشبكة المعلومات البيئية، وشبكة المعلومات البيئية، شرطاً أساسياً لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، ومن خلال إدماج اختيار المواد الخالية من الرصاص، ووضع برامج التوعية الحرارية، وإجراء اختبارات قوية، وإعادة التدوير في نهاية العمر، يمكن للمصممين أن ينتجوا مجالس تفي بالولايات القانونية وتوقعات العملاء، وتوفر المبادئ التوجيهية المقدمة هنا خريطة عملية للتصنيع النسيجي لضمان التحديث السليم.