金屬鍍層需要另外測 RoHS 嗎？先搞懂均質材料與實務取樣限制

最近這一, 兩年我們收到越來越多的客戶詢問，他們的買家要求，如果提供的金屬製品上面有鍍層的話 (例如陽極，電鍍等等)，需要加做電鍍層的重金屬含量檢測，以確保符合RoHS的要求。

一開始我看到這樣的要求時我第一個反應是，我是不是RoHS指令內容讀錯了？

所以我整份的2011/65/EU重新再讀了幾次，我覺得我的理解應該是沒有錯的，所以想要分享給大家正確的法規要求以及做法

首先，我們來看一下RoHS中對於限制物質的要求，指的是每個Homogeneous material (均質材料)不能含有過量的限制物質

那麼我們再複習一次，Homogeneous material的定義:

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均質材料指的是整體組成均一的單一材料，或由多種材料組合而成，但無法透過機械作用（如旋開、切割、壓碎、研磨及磨蝕等過程）分離成不同材料的材料。

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以白話文來說，當無法用機械方法，將某一個材料分成2個不同的材料時，就叫做均質材料

舉一個例子

圖一的銅線，它可以用刮刀把外部的絕緣漆刮除，而取到圖二的絕綠漆

（圖一） （圖二）

那麼圖一的銅線就不是Homogeneous material

可是金屬上面的電鍍鍍層....大家可以試一下刮刮手上的手機金屬外瞉，大家可以把表面鍍層刮下來嗎?

可以!!

但是刮下來的鍍層你看得到嗎?

看不到!! 你所看到的，是基底金屬層 (例如鋁合金)，而不是鍍層！

我們目前常用的製程:

陽極處理: 一般鍍層的厚度是 6~30 μm

電鍍處理: 一般鍍層的厚度是2~10μm

1μm等於0.001 mm....

30μm等於0.03mm...

請問你看得到嗎??

所以，鍍層確實可以被分離，但你看不到摸不著，那算什麼？ 半均質材料?

我們可以從常用的RoHS測試標準: IEC 62321的要求來做判斷

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首先有一個評估的過程，先檢視以下問題

a) 根據現有的產品知識，是否能夠識別出可能含有特定物質的區段或部件（見附錄B）？
b) 是否實際可行在不拆解的情況下分析這些區段或部件？
c) 所選部件是否可被視為分析目的下的均質材料？
d) 所選部件是否具有代表性？
e) 所選樣品是否符合所選分析方法對最小質量、面積、厚度或體積的要求？

這些問題的答案將決定取樣策略，以及是否需要拆解與分離，以便提供具有代表性、均質且數量足夠、可進行有效分析的樣品。

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重點在於，是否可以取得數量足夠，可進行有效分析的樣品。

那麼有多少的量，才叫做數量足夠可進行有效分析呢?

標準裡面同樣有提到

我們看: Lead frame plating就好，因為我們就是要討論鍍層而已

以Table 1所寫，一般來說金屬框架可以取得0.6mg的鍍層重量，而要進行鉛， 汞， 鎘的測試的話，需要拿到1042個金屬框架，以取得大概0.6公克的鍍層量，才有辧法進行測試

這時又出現問題了。如前面所說，你肉眼都看不到你刮下來的鍍層了，你怎麼去收集這些刮下來的鍍層並累積到0.6公克?

這已經接近神才能做到的事了吧!

所以，要檢測鍍層，是不可能的事情，因為實務上根本做不到！

但有其它實驗室有用特殊方法，也就是以強酸將鍍層溶掉，再進一步去檢測鍍層中是否含有特定重金屬。

這樣的做法真的可以檢測嗎?

可以！！這也是目前我可以想到去檢測鍍層重金屬含量的惟一方法

但是！！！BUT！！！

這個反轉十分重要，看到睡著的請先醒一下！

今天我們用酸把鍍層洗出來時，請問各位，

問題1: 你們能不能確定洗出來的是單純鍍層?還是鍍層再加上金屬基底材?

問題2: 你們能不能確定，100%的鍍層都被洗出來?

如果可以做得到，麻煩舉一下手讓我膜拜一下！

問題1跟問題2是矛盾的

我們為了要100%的把鍍層洗出來，浸泡的時間就要拉久一點。如果時間太短可能只能把一小部份的鍍層洗出來

但浸泡的時間拉長了，更可能把金屬基底材一起洗出來！

至於你說，多試幾次啊！！ 總能找到平衡點吧？？

這時又有以下問題:

問題a: 如果是不規則形的金屬呢? (例如螺絲) 每個形狀都要重新試?

問題b: 如果鍍層本身就有膜厚不均的問題存在呢? 比如說一邊是3 μm，另一邊是6 μm，是不是有可能6 μm的鍍層還沒有完全洗掉時，3 μm的鍍層已經完全洗掉甚至是溶到基底材了?

問題c: 多試幾次怎麼試？肉眼看不到鍍層啊！！你怎麼知道洗掉了沒？

這是實驗手法的問題，或許各家實驗室有各自的說法

但是！！！BUT！！！

再一次的轉折又來了，而且這是最重要的轉折！

我們再複習一次均質材料的定義

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均質材料指的是整體組成均一的單一材料，或由多種材料組合而成，

但無法透過機械作用

（如旋開、切割、壓碎、研磨及磨蝕等過程）分離成不同材料的材料。

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請問酸洗是機械作用 (Mechanical action)嗎?

當然不是!!!!

酸洗是化學作用!!!

這就表示其實鍍層是不需要額外去處理並做測試的！！因為它雖然可以經由物理方式分離，但無法取得足夠且適當的樣品以進行測試

最後我只想跟大家說：

以我是測試實驗室的立場，各位要增加測試項目我一定歡迎的，因為我可以賺更多的錢，為什麼不做呢?

但我會特地寫這篇文章是因為，我並不希望各位去做多餘的測試，這是浪費！

我寧願各位把這些錢拿去做進料抽測，都比做鍍層測試來得有意義

今天鍍層才佔多少重量? 可能連0.0001克都不到，為什麼要花這些錢去確認這麼微小的部份?

重點是，你都花錢確認了，得到的測試結果根本就不能確保是正確的，因為實驗室完全不會跟你保證，報告上的數值100%就只屬於鍍層！

那麼花這些錢的意義何在？

設立法規的意義，是為了讓大家能有一致的做法跟限制以做依循，但絕對不是咬文嚼字，鑽牛角尖進而最終曲解法規的原始用意。

如果各位有遇到客戶要求鍍層測試時，可以分享此文給他們看

希望能對各位的溝通有所幫助

最後的最後，想讓大家思考一下

依照IEC 62321的標準，金屬的六價鉻測試是做表面塗層哦！

既然六價鉻都能只做金屬鍍層了，為什麼鉛，汞，鎘的測試不做鍍層呢?

為什麼呢??????????