RoHS现状与应对方法
天瑞仪器公司
演讲内容
• 1、常见的环保指令简介
• 2、RoHS现状、检测要求与特点；
• 3、QC080000环保体系要求与作用；
• 4、企业目前所遇到的常见环保问题
• 5、RoHS指令的常规检测方法及各种检测方法的特点
• 6、ICP的基本原理及其在环保检测中的应用
• 6、X荧光基本原理与特点，其在RoHS检测中的作用与特
点
• 7、镀层测试原理与应用
• 8、公司简介
• 9、现场讨论
常见世界各国环保标准简介
一、RoHS指令2002/95/EC
关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令
• 1、核心内容
从2006年7月1日起，新投放欧盟市场的电子电气设备中不
得含有以下6种有害物质（5种元素）：
铅（Pb） 汞（Hg）镉（Cd） 六价铬（Cr6+）
多溴联苯（PBB） 多溴二苯醚（PBDE）
• 2、有害物质限量标准
有害物质有害物质 限量标准（限量标准（mg/kgmg/kg）） 有害物质有害物质 限量标准（限量标准（mg/kgmg/kg））
铅（铅（PbPb）） 10001000 六价铬（六价铬（CrCr6+6+）） 10001000
镉（镉（CdCd）） 100100 多溴联苯（多溴联苯（PBBPBB）） 10001000
汞（汞（HgHg）） 10001000 多溴二苯醚多溴二苯醚
（（PBDEPBDE））
10001000
• 3、产品限定范围
限定直流电不超过1500V；交流电不超过1000V的所
有电子电器产品。包括WEEE指令中附件IA清单中第1，2
，3，4，5，6，7，10类（8、9类医疗器械和测量仪器除
外，暂不做RoHS限定)，如下：
• 大型家用电器
• 小型家用电器
• IT和通讯设备
• 消费类电子电器设备
• 照明设备（包括家用灯泡
和照明设施）
• 电子电气工具（大型固定
工业工具除外）
• 玩具、休闲和运动设备
• 自动售货机
• 4、豁免清单
对于现有技术条件无法达到RoHS限定要求的产品，
采用豁免方式，将其暂时排除在RoHS限定之外。
从RoHS指令执行至今，共有五批豁免清单出台，整
理后共有29项豁免。其公布时间为：
a、RoHS第一批豁免，发表在2003年2月13日官方杂
志上 ，共9项豁免
b、RoHS第二批豁免，发表在2005年10月15日官方
杂志上，共3项豁免
c、RoHS第三批豁免，发表在2005年10月25日官方
杂志上
d、2006／310／EC的正式文件号刊登在2006年4月
28日出版的第L115号官方公报上。按该决定规定，在指
令2002／95／EC的附件，涉及铅的使用上增加5项豁免：
e、RoHS指令第五批豁免清单（2006年10月12日）
• 其豁免指令为变动的，每4年检查一次，如有新技术可以
解决，将立即停止其豁免。
二、91/338/EEC镉指令
该指令是欧盟在该指令是欧盟在19911991年制定的关于限制在色年制定的关于限制在色
素、染料、稳定剂和电镀中使用镉的指令素、染料、稳定剂和电镀中使用镉的指令
• 该指令是欧盟在1991年制定的关于限制在色素、染料、稳
定剂和电镀中使用镉的指令。指令中规定在塑料制品及液
态涂料（不管是水性，还是油性涂料）中镉之含量不得超
过%(100ppm)，特定设备的电镀镉则禁止使用。
三、电池指令
• 目前执行的电池指令为91/157/EEC及延展指令
98/101/EC、2002/525/EC
• 指令规定从2000年1月1日起，禁止销售含汞量超过
%的电池和蓄电池（汞含量不超过2%的纽扣电池
除外）。
重金属含量超过一定水平（镉＞%，铅＞
%）的电池或蓄电池应标注特别符号以表明需单独回收。
欧盟第93/86/EEC指令要求电池应在电池标签上标注
重金属含量、不得与生活垃圾混合处理的标志。
欧盟第2002/525/EC号指令规定，自2006年1月1日起不
得出售用于电动汽车的含金属镉的电池。获得欧洲议会和
欧盟理事会通过。
2006年7月6日新的电池指令2006/66/EC已获得欧洲
议会和欧盟理事会通过，从2008年9月26日起，含镉量超
过%的电池将禁止在欧洲境内销售。
四、包装废气物指令
• 指令主要限制包装材料中不得含有重金属有害物质，及明确
包装材料废弃物之回收与再利用目标。该指令在1994年12
月31日在官方刊物上发布，并于1996年6月30日转为正式的
欧盟国家法律，2004年2月11日包装废弃物指令94/62/EC
被修订，新指令2004/12/EC，其主要内容如下：
• a)重金属有害物质含量限制：铅、镉、汞、六价铬总量合计
不得大于%(W%)
• b)要求各会员国在2008年12月31日前达到再生产率最小为
60%，再循环率为55%至80%，各材质的最小再循环率见下
表。
• 玻璃 纸材纸板 金属 塑料 木材60%
60% 50% % 15%
• 2010年前完成包装材料完全禁用上述重金属。
五、REACH指令
• 欧盟《关于化学品注册、评估、许可和限制法规
》(REACH法规)已于2006年12月18日通过了欧盟
理事会的最终投票表决，并已正式颁布，将于
2007年6月1日开始全面实施。REACH取代了欧
盟现行的40项法规，成为一套统一的化学品注册、
评估、许可和限制的管理法规。它拥有一套完善
的注册及评估体系，涉及约3万种化学物质，要求
年生产量或进口量达到或超过1吨的所有“现有”
或“新”的化学物质都要进行注册，以提供相关
的使用安全性信息。
• REACH几乎涉及所有（除食品、药品、农药）出
口到欧盟的产品。
六、PoHS 指令
• 挪威《消费性产品中禁用特定有害物质》（ PoHS
）禁令
• 建议预定于 2007 年 12 月 15 日 通过， 2008 年 1 月 1 日
生效.
这一新标准覆盖范围比 Rosh 更大。它涵盖了几乎所有消
费品（只有少数例外）。 它包括的产品类别除电子电气类
消费品外，还包括衣服、箱包、建筑、玩具等。该规定不适
用于食品、食品包装、化肥、医疗设备和香烟，以及运输工
具、运输工具上的固定装置、轮胎和类似运输工具配件。
新规定建议限制 18 种物质，其中只有 2 种（铅和镉）为欧
盟 Rosh 指令所包含的，另还有规定了 16 种物质禁止使用。
七、多氯三联苯（PCTs）和多氯联苯（PCB）
• 多氯联苯由两个苯结构加至少一个氯原子组成，共有209种
同族体，一般是4-6个氯原子。多氯三联苯有三个苯结构，
可以附多达14个氯原子。多氯联苯与多氯三联苯化学和物理
性质非常相似，不溶于水，不易降解，具有优良的绝缘性、
不燃烧、抗热降解和化学降解。
• 多氯联苯主要用于墨水、油漆、塑料、复写纸中，也大量用
于变压器油、液压油和载热剂中。
多氯三联苯的用途与多氯联苯相似，主要用于塑料、油漆、
润滑剂等。
电子电气行业用到的PCB和PCT主要在于：
（1）变压器、电容器、电气开关、继电器、电缆、马达。
请注意，这里是指电力系统的用途，并非指消费类电子产品
中的用途。如电缆，需要绝缘，有可能用PCB或PCT处理，
增加绝缘性能。
（2）PVC等塑料或橡胶中的增塑剂、油漆和涂料、粘合剂、
阻燃剂。
（3） 电子产品中的塑料、油漆、胶水、蜡是需要关注的。
八、多环芳烃 PAHs ，学名多环芳烃
• 危害性
1 ．强致癌物质
2. 损伤生殖系统
3. 易导致皮肤癌，肺癌，上消化道肿瘤，动脉硬化，不育
症
性状：纯的 PAH 通常是无色，白色，或浅黄绿色的固体
PAH 之种类很多，其中之 16 种化合物于 1979 年被美国
环境保护署（ US EPA ）所列管。多环芳香烃可能存在的
材料 ：木炭，原油，木馏油，焦油 ( 天然 ) 药物，染料，
塑料，橡胶，农药 ( 人为 ) 润滑油，脱膜剂，电容电解液，
矿物油，柏油 ( 人为 ) 杀虫剂、杀菌剂、蚊香，吸烟、汽
油阻凝剂 ( 人为 )
我国生产的大量电动工具在德国被检测出 PAHs 值超标
九、邻苯二甲酸盐（酯）
• 邻苯二甲酸盐是一类广泛使用的增塑剂，对塑料起改性或
软化作用，在塑料和油漆中普遍存在，重点关注PVC和油
漆。其中，有15种邻苯二甲酸盐物质被认为是有害物质，
限制使用。
2005/84/EC指令列出了六种邻苯二甲酸盐物质DEHP、
DBP、BBP、DINP、DIDP、DNOP进行限制，其中前三
种DEHP、DBP、BBP不得用于儿童玩具和用品中，在塑
料中的含量每种不得超过%。后三种DINP、DIDP、
DNOP不得用于能入口的儿童玩具及儿童类物品中，每种
含量不得超过%。请注意是每种单独不超过%。另
外，邻苯二甲酸盐（酯）有很多种，但被限制的只是
15（6）种。REACH限制类列表关于邻苯二甲酸盐（酯）
描述与2005/84/EC指令一致。
十、壬基酚，也称壬基苯酚
• 壬基酚，也称壬基苯酚；英文为Nonyl Phenol（简称NP）；
• 壬基酚是一种重要的精细化工原料和中间体，外观在常温下
为无色或淡黄色液体，略带苯酚气味，不溶于水，溶于丙酮。
主要用于生产表面活性剂、也用于抗氧剂、纺织印染助剂、
润滑油添加剂、农药乳化剂、树脂改性剂、树脂及橡胶稳定
剂等领域。电子产品中的PCB板、塑料橡胶中可能含有，
生产过程中所用清洗剂也可能含有。重点关注PCB板和油
漆，五金的清洗剂也是关注重点。指令2003/53/EC的限量
是%，REACH的限制与该指令一致。
十一、有机锡化合物
• 有机锡化合物主要用作聚氯乙烯塑料（PVC）稳定剂、聚
合催化剂，也可用作农业杀菌剂、油漆等的防霉剂、水下
防污剂、防鼠剂等。四烃基锡为制备其他有机锡化合物的
中间体。在应用有机锡防污涂料的舰艇等附近的水域可受
污染。有机锡化合物有4种类型：四烃基锡化合物
（R4Sn）、三烃基锡化合物（R3SnX）、二烃基锡化合
物（R2SnX2）和一烃基锡化合物（RSnX3）,
• 有机锡只是一种锡类有机化合物，并不表示焊锡中会含有，
电子产品中应该关注塑料以及防霉涂层的有机锡。
指令2002/62/EC对有机锡作了限制，REACH的限制与该
指令一致。都没有限量要求，但相关标准对纺织品中的限
量要求是1 mg/kg。
十二、五氯苯酚PCP
• 又名五氯酚（PCP），pentachlorophenol，主要用途
用作除草剂，也用于木材防腐、防治朽木菌等。电子产品
中木材和纺织物中应该关注，如音箱中用到的，另外，包
装材料中也可能含有。
REACH附件17第22条规定限量为%,主要是对木材和
纺织物用途的限制。1999/51/EC指令与REACH一致。
十三、偶氮
• 偶氮基两端连接芳基的一类有机化合物。偶氮染料是合成
染料中品种最多的一类，广泛用于多种天然和合成纤维的
染色和印花，也用于油漆、塑料、橡胶等的着色。偶氮染
料会释放出芳香胺，有些芳香胺属于有害物质。电子产品
涉及到偶氮主要是产品或包装用到的布料、皮革，另外，
油漆、塑料、橡胶的着色也有用到。
• REACH附件17第43条及附录Ⅷ列出了22种偶氮染料芳香
胺，限制其使用。限量值为%,（每种芳香胺在成品
或已染色部分的质量比）。2002/61/EC指令与REACH一
致。
• 另外，有些标准限制了24种芳香胺。
• 请注意，并不是所有的偶氮燃料都有害，目前限制的只有
22种（或24种），限量是每种物质的含量不超过%
，并不是所有物质之和。
十四、卤素及化合物
• 1、化学性质
化学周期表中的第 ⅦA 族元素包括氟（ F ）、氯 (Cl) 、
溴（ Br ）、碘（ I ）、砹（ At ），合称卤素。其中砹（
At ）为放射性元素，在产品中几乎不存在，前四种元素
在产品中特别是在聚合物材料中以有机化合物形式存在。
目前应用于产品中的卤素化合物主要为阻燃剂： PBB ，
PBDE ， TBBP-A ， PCB ，六溴十二烷，三溴苯酚，短
链氯化石蜡；用于做冷冻剂、隔热材料的臭氧破坏物质：
CFCs 、 HCFCs 、 HFCs 等。
• 2、危害：
在塑料等聚合物产品中添加卤素（氟，氯，溴，碘）用以
提高燃点，其优点是：燃点比普通聚合物材料高，燃点大
约在 300℃ 。燃烧时，会散发出卤化气体（氟，氯，溴，
碘），迅速吸收氧气，从而使火熄灭。但其缺点是释放出
的氯气浓度高时，引起的能见度下降会导致无法识别
逃生路径，同时氯气具有很强的毒性，影响人的呼吸系统，
此外，含卤聚合物燃烧释放出的卤素气在与水蒸汽结合时，
会生成腐蚀性有害气体（卤化氢），对一些设备及建筑物
造成腐蚀。
PBB ， PBDE ， TBBPA 等溴化阻燃剂是目前使用较多
的阻燃剂，主要应用在电子电器行业，包括：电路板、电
脑、燃料电池、电视机和打印机等等。这些含卤阻燃剂材
料在燃烧时产生二恶英，且在环境中能存在多年，甚至终
身累积于生物体，无法排出。
CFCs 会遇到主要由臭氧层吸收的有害紫外线。紫外线使
CFCs 分解，释放出氯原子，将臭氧分子分离成为游离的
氧分子和一氧化二氯分子，从而破坏了臭氧分子。一个氯
原子就可以破坏 100 , 000 个以上的臭氧分子。臭氧层被
破坏，将大大提高患皮肤癌、白内障和其它眼睛疾病的机
率，会带来灾难性的后果。另外它可能还会造成粮食灾害，
水生生物的减产，并形成 “ 温室效应 ” （地球大气变暖）
。
• 3、限量标准
目前对于无卤化的要求，不同的产品有不同的限量标准：
如无卤化电线电缆其中卤素指标为：所有卤素的值 ≦50PPM
( 根据法规 PREN 14582) ； 燃烧后产生卤化氢气体的含
量＜ 100PPM( 根据法规 EN 5067-2-1 ) ；燃烧后产生的
卤化氢气体溶于水后的 PH 值 ≧( 弱酸性 ) ( 根据
法规 EN-5 0267-2-2 ) ；产品在密闭容器中燃烧后透过
一束光线其透光率 ≧60%( 根据法规 EN-50268-2) 。无
卤化 PCB ，溴、氯含量分别小于 900ppm ，（溴＋氯）
小于 1500ppm 。
JPCA(日本印制电路行业协会）的 JPCA- ES-01-1999
标准无卤化，无锑化阻燃覆铜板, 其要求Cl＋Br的总含量
小于900ppm
十五、China RoHS
• 信息产业部联合国务院七部门于2006年2月28日颁
布了《电子信息产品污染控制管理办法》
• 限制物质与标准
“电子信息产品污染控制”是指对产品中含有的“铅、
汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚六种有毒有害物
质的控制：限制与禁止。限量标准与欧盟RoHS一致。
• 主要内容
《管理办法》共四章27条，主要内容可归纳为“一个要求
三个规定” 。
一个要求
即电子信息产品的设计和生产需要采用环保和便于再
生利用的方案；
• 三个规定
1）电子信息产品进入市场需要提供有害物质名称与成分、
环保使用期限、是否可回收的信息；
2）进入电子信息产品污染控制重点目录的产品将被禁止
或限制使用六种有毒有害材料；
3）电子信息产品有害物质的限制与禁止纳入3C管理
• 立法宗旨：为控制和减少电子信息产品废弃后对环境造成
的污染，促进生产和销售低污染电子信息产品，保护环境
和人体健康。
• 调整对象：电子信息产品(软件、军工、出口电子信息产
品除外)。
• 适用范围：电子信息产品污染控制行为。生产过程中的“
三废”排放治理除外；产品废弃之后的回收处理再利用除
外。
• 配套标准
《电子信息产品污染控制标识要求》（SJ/T11364-2006)
标准介绍
《电子信息产品中有毒有害物质的限量要求》（SJ/T11363-
2006)标准介绍
《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》（SJ/T11365-
2006)标准介绍
• 特点
１、无需转换成低一级的法律规范性文件就可以直接实施；
２、2006年2月28日颁布，2007年3月1日开始施行，但有毒
有害物质限制和禁止时间时间尚未确定；
３、有毒有害物质控制的监督管理采用目录管理模式；目录
以“穷举法”方式形成；
４、贯彻实施需要制定“标准”和“目录”，制定“目录”
需要“标准”支撑；
５、进入重点目录的产品实施3C认证；
６、有毒有害物质控制不是一步到位，而是分步实施
十六、其它相关环保指令
• 各国环保指令：加州65；SONY SS00259等；
• 环保之母－－76/769/EC
第一章
RoHS执行现状、检测要求与特点；
QC080000环保体系作用与要求
欧盟RoHS指令执行现状与影响
指令已经被欧盟各个成员国转化为本国的法律法规，同
时各个国家的处罚金额也已经确定。
2.目前RoHS指令没有标准的检测方法。（IEC62321文件没有
通过欧盟的认可，仍然属于参考文件）
3.为了真正保证进入欧盟的电子产品的环保性，欧盟现在 推出
了QC080000的环保体系要求。
的影响已经波及全球，世界上很多国家和跨国企业都制
定了自己的环保指令。
5.中国“China RoHS”也已经正式实施，“绿色环保产业”已经
成为全球产业要求， RoHS指令已经在局部改变了电子行业
的市场格局，给企业带来的即使机遇有是挑战。
RoHS检测的要求与特点
1.六项有害物质不是与生俱来的，因此真正的环保要求产品，其
有害物质含量应该非常低。
2. RoHS指令的环保指标的意义，为什么会定在1000ppm
A、1000ppm的有害物质，在回收过程中对环境几乎没有污
染
B、生产中提倡使用回收材料，以期做到节约产业。
C、此指标可以杜绝，企业故意添加这几种有害物质
3.它为在环保检测中的粗测和产品筛选方法，提供坚实、可靠的
依据
4.为各个国家制定自己的环保指标提供依据。
QC080000的作用与要求
1.到目前为止，RoHS检测没有标准检测方法
2.目前的检测方法均借鉴IEC62321文件，其并不是检测标准，
QC080000解决RoHS无标准检测方法的问题。
3.要求企业用体系解决产品环保生产问题，而不是单纯依靠检
测报告，去证明所生产的产品的环保性。
4.体系要求在产品的生产过程中，必须在进料、过程、出货三
个环节建立监视、监控检测点。
5.全球较大的电子企业已经开始进行QC080000的体系认证，
这必然会要求其供应、生产体系满足其要求。是企业产品达
到环保要求的保证。
第二章
企业目前所遇到的常见环保问题
企业常见问题
1、对环保指令、法规不了解；遇到环保问题无从下手
2、对环保应对方法不清楚，往往将供应商的承诺或者一份检
测报告，作为环保指标判断依据
3、对材料的分类检测不清楚，盲目对各种材料做所有的检测
指标，不但耗费精力、财力，还给企业的正常生产工作带来
了很大的阻碍。
4、对环保没有系统的、动态化的管理过程，环保批次合格随
机性强。
5、对检测、监控方法不了解，选择采购监督、监控设备非常
盲目；直接影响到企业环保体系的建立和顺利运行。
常见问题实例
ROHS超标问题类型
物料类别 超标材质 超标类型
塑料件 ABS,PP,PVC,
总溴超标问题很突出,原因分析及过程
控制难以把握
塑料件 ABS,PP,PVC, 铅超标突出,镉超标
螺钉 六价铬超标
铭牌,标签 金属 铅超标
塑料外包装,内衬填充物等附件 镉,铅超标
线路板,电池组等电子原器件 焊锡超标问题突出
电源线 绝缘层 铅超标
喷漆件 漆 铅超标
1、常见超标物料
• 2、以上物料超标提示：
①、从以上物料可以看出，不是每种物料都会具有
RoHS所规定的6种物质，每种材料都有特定的有害物质。
（如：金属中不含溴化物；塑胶中不含Cr+6 ）
②、结合RoHS的豁免指令，可以减少对物料的测试
范围，对于日常的产品检测，最重要的要控制的元素是铅、
镉，它在大多数产品中都可能存在。
③、因此在物料检验前，将物料分类。详细区分物料
种类，需要监控、测试的项目，物料控制的级别（即，有
害物质控制的难易程度）。以降低环保达标所需要的人力、
物力，并大大提高企业的生产效率。
常见问题实例（2）
第三章
RoHS的常规检测方法与特点
RoHS的常规检测方法
检测方法（借鉴IEC62321文件）
检测项目 快速筛选方法 化学分析方法
Pb（铅） EDX（X荧光分析仪） ICP（等离子发射光谱）、AAS（原子吸收分光光度计）
Cd（镉） EDX（X荧光分析仪） ICP（等离子发射光谱）、AAS（原子吸收分光光度计）
Hg（汞） EDX（X荧光分析仪） ICP（等离子发射光谱）、AAS（原子吸收分光光度计）
Cr+6 （六价铬） 显色定性法
（二苯咔吧肼）
UV（紫外可见光分光光度计）
PBB 无（均采用X荧光测试
总溴，低于320ppm
为绝对环保）
GC/MS(气质联动仪）
PBDE
1、RoHS中6种有害物质的检测方法
检测方法的特点
检测设备区别（借鉴IEC62321文件）
测试设备 测试物质 测试精度 前处理要求 特点
ICP Pb、Cd、 Hg ≤2ppm 需要严格的前处理 高精度检测设备，其检测精度受前处理人为因素影响很大
AAS Pb、Cd、 Hg ≤2ppm 需要严格的前处理
其检测精度很高，受前处理及人
为因素影响很大（而且每次
只能测试一个元素，测试效
率很低）
UV Cr+6 ≤5ppm 需要严格的前处理
其检测精度受前处理及人为因素
影响很大（对于油墨等有颜
色的物质无法测量）
GC/MS
PBB、PBDE及
其他有机
化合物
≤5ppm 需要严格的前处理
其检测精度受前处理及人为因素
影响很大（其检测一个样品
的时间很长，实用耗材也较
贵）
EDX
Pb、Cd、 Hg及
Cr总量、Br
总量
粗测、筛选 无需前处理 测量精度较低，但人为因素很低
2、检测方法的特点
ＩＣＰ等离子发射光谱原理（1）
１、基本原理
电子在能级间的跃迁时就产生谱线。若电子由低能级
向高能级跃迁时就产生吸收光谱，电子由高能级向低能级跃
迁时，就产生发射光谱。
当处于基态的原子受外界能量激发时，原子核外的电
子跃迁到高能级的激发态，但激发态电子是不稳定的，大约
经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其他较低能级，
并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，而每种
元素原子外层的能级差是固定不变的，这是发射光谱分析元
素含量的基础。
其结构主要分为：高频等离子体装置、分光装置、检
测装置、数据处理装置几个部分。
ＩＣＰ等离子发射光谱原理（2）
电感耦合高频等离子体装置
它是由高频发生器、等离子炬管和雾化器等三
部分组成
当高频电源与围绕在等离子炬管外的负载感应
线圈（用圆铜管或方铜管绕成2－5匝的水冷却线
圈）接通时，高频感应电流流过线圈，产生轴向
高频磁场。高频点火装置引燃，使气体触发产生
载流子（离子和电子）。当载流子多至足以使气
体有足够的导电率时，在垂直于磁场方向的截面
上产生环形涡电流。几百安的强大感应电流瞬间
将气体加热至10000K，在管口形成一个火炬状
的稳定的等离子炬。等离子炬形成后，从内管通
入载气，在等离子炬的轴向形成一通道。由雾化
器供给的试样气溶胶经过该通道由载气带入等离
子炬中，进行蒸发、原子化和激发。
ＩＣＰ等离子发射光谱原理（ 3）
２、特点
①、需要对样品做严格的前处理，使样品充分溶解
②、可对样品做微量与痕量分析，分析精度很高。
③、采用扫描的ＩＣＰ可以对样品做到全谱分析，适
合分析未知样品。
④、对操作人员要求较高
⑤、需要各种样品前处理设备，如：微波消解炉、通
风柜、加热板。并且对设备要求有严格的接地装置
⑥、需要多种耗材：高纯氩气、化学药品、标准试剂
⑦、应用范围广，在食品、化工、环保、冶金矿产、
医药等行业广泛使用
第四章
Ｘ荧光原理与RoHS应用特点
XX荧光的基本概念荧光的基本概念
1.特征X射线
M层
L 较高能级
L层
K K
K层 低能级
荧光基体效应
A、元素间的干扰 B、几何形状的影响
荧光的检测特点
A、对比分析仪器 B、表面分析设备（测试深度有限）
C、不能测试元素价态
XRF的五大优点
• 快速：一般测量一个样品只需要1～3分钟
• 无损：物理测量，不改变样品性质
• 准确：对样品可以精确分析
• 直观：直观的分析谱图，元素分布一幕了然
• 环保：检测过程中不产生任何废气、废水
1. 对样品无需前处理，可以快速无损测试样品，测试时间很短。
X荧光时光物理检测方法，其对样品没有任何破坏，因此，其
测 试样品无需前处理，测试速度很快，一般只需要1～3分钟即可
测试5种有害元素的含量。
X荧光在RoHS检测中的作用（1）
2.对产品或备件做到环保筛选过滤，可快速判断
样品是否符合RoHS指令的要求。其特点为：
a) 测试判断为环保的样品，其均为环保产品
b) 如果测试结果为不环保，并不代表其样品为不
环保的产品。
其表现为：
i. X荧光测试的是Cr的总量，它并不能区分Cr6+，
所以X荧光测试Cr超标时，并不等于Cr6+超标；
测试的也是总量，并不能区分PBB、PBDE和其他的溴化
合物，所以同样，其测试总溴不超标的，其一定时环保的，而总
溴超标的则不一定时PBB、PBDE超标。
3.接近欧盟海关的测试方法
欧盟海关是采用X荧光的检测方法，进行快速通关检测。对于X
荧光检测合格的产品，其可以快速放行。对怀疑的或者超标的样
品，再次作化学分析。因此，X荧光模拟了欧盟的通关筛选过程。
4.便于工厂品质检验加大抽样量，做到对产品的环保指标心中有数，
环保判定更可靠。目前，只有X荧光分析仪器，可以对RoHS测试
做到快速无损测试，它满足对测试的原材料做到大量抽样的要
求。这样才可以大大提高对进货原材料的环保评测的可靠性。
X荧光在RoHS检测中的作用（2）
5.更简便的操作方法，无需专业人士
EDX系列针对RoHS测试采用专业化设计，其硬件配置更有利
于有害金属物质的测量，同时仪器的维护成本大大提高。同
时，采用国内唯一的RoHS专用测试软件，操作非常简便，适合
一般的品质检验人员使用，无需专业测试人员。
6.测试费用与维护费用低廉
EDX系列是采用的半导体制冷的探测器，所以，无需液氮制
冷，避免了添加液氮的繁琐，同时测试过程基本不需要任何耗
材，因此测试使用成本很低。仪器的主要备件采用OEM采购，所
以，备件成本比同类产品低，同时备件的定购储备量充足。
X荧光在RoHS检测中的作用（3）
7.无需严格的测试条件
对环境的要求比较简单，只需要湿度小于70％，温度在15～30℃
之间，要求电源电压稳定即可。这非常适合在工厂的品质检验使
用，可放置在生产第一线，保证对样品的快速检验测试。
8.为化学分析提供测量依据
送检权威机构时，需要填写样品中所含有的元素，需要使用X荧光
做元素定性分析，填写送样单更准确。
9.采用特殊部件配置，可以达到对样品的无卤测试要求，检出限可
达到15ppm
X荧光在RoHS检测中的作用（4）
• 综上所述，X荧光是电子行业企业中最适用
的环保检测设备，它更适合企业的品质检验过程
中，对产品制造过程起到监督、监控的作用。再
结合权威机关的测试方法，就完全可以起到对生
产的产品的环保检测作用，达到欧盟RoHS指令对
产品的环保要求。
•
综 述
X荧光在电镀行业中的应用
• 单层镀层样品测试原
理
如果考虑依次荧光，并将无
限厚试样的荧光强度记为I∞
，厚度为T的试样的荧光强
度记为IT，则计算公式如有
图：
•
电镀镀层分析原理
强度比 随
值的变化曲线
•
厚度与强度变化关系图示
强度比 随 值的变化曲线
多层电镀层分析原理
分析计算公式
多层电镀层分析原理
从公式中可以看出：
外层与内层镀层的X荧光之间存在吸收增强效
应，因此，在分析样品时会产生内层测试误差大的问
题，随着镀层层数的增加，越靠近内层的镀层检测误
差越大。因此，多镀层分析更加复杂。
多镀层分析所需要的条件，必须有所测试镀层
的无限厚样品、各个镀层的薄膜标样、多镀层标样，
否者镀层分析无法达到要求。
X荧光镀层分析特点
1、镀层分析快速、无损，对样品无需任何处理。一般测试一
个点只需要数十秒~3分钟，分析精度高
X荧光分析仪是光物理测量，其对测试样品不会产生
任何的物理、化学变化，因此，其属于无损测量。同时对
测试的样品不需要任何处理，分析速度更加快捷。
2、可测试超薄镀层，如：在测试镀金产品时，最低可测试
微米的镀层厚度，这是其他测厚设备无法达到的。
X荧光通过射线的方式来检测镀层的厚度，因此，其
对样品的表面物质测试最为灵敏，因此，其非常适合测试
超薄镀层，也是目前超薄镀层常用的测量方法。
X荧光镀层分析特点
3、可测试多镀层，分析精度远远高于其他测量方法。
X射线具有一定的穿透能力，因此，在测试镀层时，
它可以穿透多层镀层，通过每层镀层产生的特征X射线计
算其厚度，并可分析其镀层的组成。
4、可分析合金镀层厚度
如果合金镀层成分稳定，选择合适的对比分析样品，
就可以准确的分析出合金镀层的厚度。这是其他测厚设备
不能做到的。
X荧光镀层分析特点
5、对于样品可进行连续多点测量，适合分析镀层的厚度分布
情况，并可以对样品的复杂面进行测量。
由于X荧光的无损分析方法，同时仪器高度的自动化
控制技术，保证测试中可以进行连续多点测量，不但提高
测试效率，同时可以分析测试样的厚度分布情况。
6、对分析的多镀层每层之间的材料，要求有明显的区别，即，
每层样品元素有明显的差别
由于X荧光是通过特征X射线，对被测样品进行厚度分
析的，因此每层镀层的材料应有明显的区别。
X荧光电镀分析特点
7、不可以测试超厚样品，普通金属镀层总厚度一般不超过
30微米。
虽然X射线具有一定的穿透能力，但是其穿透能力是
有限的，因此，超厚样品是无法测量的。
8、可以对极小样品进行测试，例如：螺丝、电路板焊盘、接
插件的插针等。
可以将X射线照射在样品的光斑调到很小的地步（最
小可以达到微米级，因此，超小样品的测试非常容易。
X荧光电镀分析特点
9、属于对比分析仪器，测试不同的镀层样品需要不同的镀层
标样
虽然有FP法的测试软件，但在精准测试中，一定需要
标准样品进行校对，因此，企业应用中采用标样校对的方
法是最常见的。
10、针对不同的镀层测试对象，可选择不同结构的X荧光分
析仪器。例如：上照射和下照射的设备；探测器分为正比计
数器和半导体探测器的等，他们都有各自的优缺点。
X荧光镀层不同配置特点
一、软件特点
镀层厚度的测量可分为标准曲线法和FP法(基本参数
法)2种
1、标准曲线法
标准曲线法是测量已知厚度的标准样品，根据荧光X
射线的能量和强度及相应镀层厚度的对应关系，来得到标
准曲线。之后以此标准曲线来测量未知样品，以得到镀层
厚度或组成比率。
X荧光镀层不同配置特点
标准曲线法的特点：
优点：测试样品的针对性很强，测试的结果非常
准确
缺点：不同的镀层样品需要不同的标样，标样的
取得比较繁琐，如果测试的镀层种类很多，就需要
大量的标样，因此，此类方法往往适合测试样品种
类较少的场合。
X荧光镀层不同配置特点
1、FP法
FP法即是Fundamental Parameter Method的简称。
即基本参数法。
FP法特点：
它是采用数学模型的方式对X荧光的基体效应进行校
正的，因此，在使用是完全不使用标样或少用标样，以达
到测试的目的。往往把FP法也叫做无标样分析方法。
X荧光镀层不同配置特点
优点：它可以适应很多种镀层样品，测试种类不受限
制，往往用于特殊的而无标样的镀层样品分析。
缺点：由于采用数学校对的方法，因此其测量的精确
度很低，结果往往只能作为参考。同时，由于FP法不
能解决所有镀层的基体问题，所以，其在分析中往往
对简单镀层测试结果比复杂镀层的测试结果要好。
因此，此方法多用于检测机构或镀层品种比较
多，并且对镀层结果要求不是很高的企业中。
X荧光镀层不同配置特点
二、设备结构方式的特点
1、上照射方式
用于照射(激发)的X射线是采用由上往下照射方式的
设备称为上照射仪器。
此类设备必须实现三维移动控制，即：X、Y轴方向调
整样品测试位置，或确定样品的连续测量点；Z轴方向用
于确定射线照射光斑的焦点，确保测量的准确性。因此，
此类设备的结构相对比较复杂，但多数控制部分全部交给
计算机实现，使用比较方便。
X荧光镀层不同配置特点
设备特点：
机构虽然复杂，设备造价较高，其对样品的照射光斑
大小可调整，同时垂直照射样品，使样品定位更加准确，
有利于复杂样品的测量。
优点：测试的自动化程度比较高，可改变光斑大小，
可测试超小尺寸的样品，同时Z轴可调，可以测试凹型样
品，这是其他结构设备无法达到的。
缺点：由于三维移动的范围有限，所以测试的样品的
大小受到一定限制，凹形样品深度有限制。
X荧光镀层不同配置特点
1、下照射方式
用于照射(激发)的X射线是采用由下往上照射方式的
设备称为下照射仪器。
此类设备一般不采用三维移动控制，即：只有X、Y轴
方向调整样品测试位置；Z轴方向样品一般不可调。因此，
在测量时对测试样品的几何结构有一定的要求。
虽然也可以实现三维移动控制，但制造比上照射的设
备复杂得多，所以一般都不采用三维控制方式。
X荧光镀层不同配置特点
设备特点：
优点：机构简单，设备造价较低，其对样品的照射光
斑大小可调整，使用非常方便。适合镀层样品结构简单的
样品测试。往往会在产品相对单一的工厂使用。
缺点：由于Z轴方向不可调，对复杂样品表面不平整
的不易测量，如：对凹型样品不易测量，所以多用于表面
平整的样品测量。
X荧光镀层不同配置特点
二、探测器选择特点
X荧光镀层分析设备一般分为两种探测器，一种为正
比计数器；另一种为半导体探测器。
1、正比计数器
它是采用封闭管内充入充气体 ，其结构如下图：
X荧光镀层不同配置特点
探测器特点：
由于采用气体电离的方式对X光子进行探测，所以其
分辨率很低，约为15％～18％，即900ev 。
优点：机构简单，探测窗口很大，一般采用直径
25mm的铍窗，所以其探测效率很高，在镀层设备中
采用这种探测器可以测试微小样品，同时可以快速测
量，往往可以达到数十秒测试一个样品点。这一点是
其他探测器无法做到的。如：在电路板的焊盘测量中，
多采用此类探测器的仪器。
X荧光镀层不同配置特点
缺点：由于其分辨率很差，所以在使用中往往很难区
分两个相近的元素，例如：Cu和Zn两个元素无法分辨，
往往在使用中采用数学解谱的方法进行剥离，这样造
成测试的准确性和稳定性下降；因此，在实际使用中
它往往用于镀层种类比较简单，或则是镀层元素相差
较远的样品。如： Au/Ni/Cu;Zn/Fe;Ag/Ni/Cu(Fe)等
样品测试比较好。对于合金镀层样品基本上无法测量
准确。
X荧光镀层不同配置特点
2、半导体探测器
半导体探测器一般由以下几种：硅锂漂移的探测器；
Si-PIN的半导体探测器；SDD-硅漂移探测器。
由于硅锂漂移的探测器必须采用液氮制冷方式，所以
在镀层设备中没有厂家采用这种探测器，多采用后两种。
半导体探测器基本上是一个PN结的结构，加上反偏电
压后，当有光子照射晶片时，便可以产生电脉冲，光子的
能量不同其脉冲幅度不同。
X荧光镀层不同配置特点
半导体探测器特点：
其分辨率很高，一般在170ev以下；但半导体晶片的
面积都不是很大，一般在5mm2~30mm2之内 。
优点：由于分辨率很高，对很多元素都可以清晰分辨，
例如： Cu和Zn两个元素无法分辨完全分离，可直接
测量，因此其测试的准确性和稳定性大大提高；同时
由于高分辨率，可以对复杂镀层及合金镀层样品可以
做到准确分析。同时，测试用样品的元素干扰降低
X荧光镀层不同配置特点
缺点：探测窗口较小，一般只有几个平方毫米的探测
面积，测试样品时，光斑面积不能太小，否则测试的
统计误差将加大。因此，对超小样品测试效果不好，
例如：小的螺丝；电路板中小的焊点；接插件中的针
等，测试效果不好。虽然国外有些厂商采用X射线聚
焦的方式，但由于技术不成熟，对高能射线损失严重，
目前在实际的商业应用中还是很成熟 。
由于探测效率较低，样品测试时间需要加长
设备造价较高，一般在样品种类复杂，样品不是很
小的领域。如：检测机构等单位使用。
天瑞仪器公司
产品介绍
■探测器
采用国际最先进的由德国生产的SDD半导体制冷的探测器，
电制冷，探测效率高，轻元素探测效果极佳。
■智能系统
移动平台自由移动！样品盖开启和关
闭全自动化操作。
■准直系统
配备8种准直器；5种滤光片，高
达40种的组合方式，可根据客户
要求自动切换。 【EDX3000D】
RoHS专用设备简介
■探测器
采用国际上先进的由美国生产的半导体制冷的最新型探测器，电制
冷，无需液氮制冷，探测器内置信噪比增强器。
■准直系统
配备8种准直器；5种滤光
片，高达40种的组合方式，
可根据客户要求自动切换。
■应用领域
针对RoHS检测设计开发【EDX3000C】
■探测器
采用国际上先进的由美国生产的半导体制冷的最新型探测器，电制
冷，无需液氮制冷，可附加信噪比增强器。
■标准样品
配备欧盟权威的塑料标准样品（0＃，EC681各一片），仪器状态调
整用银样1片（与RoHS软件一同配送）
■ RoHS测量精度
1000ppm左右的样品，其测量
精度偏差±50ppm；100ppm左
右的样品，其测量精度偏差为
±12ppm。(以塑胶标样为准)【EDX2800】
■针对RoHS检测设
计开发
■全球体积最小的Ｘ荧光光谱仪之一，便于携带，可在室
内外作业。
■操作便捷、灵活，分析精
度高、稳定
【EDXpocket-1】
X荧光电镀分析设备简介
★Think 800型
◆全自动三维移动装
置，可精确对样品定
位测量
■上照射设备，可测
试凹型样品
X荧光电镀分析设备简介
★Think 600B型
◆全自动二维移
动装置，可对样
品精确定位测量
■下照射设备，样
品定位方便
X荧光电镀分析设备简介
★Think 600型
◆手动二维样品移动
平台，可精确对样品
定位测量
■下照射设备，结构
简单，使用方便
天瑞仪器的优良特性
1、内置高清晰摄象头,方便用户随时监测样品.
2、独特的信噪比增强系统,大大提高微量元素的
检出限与检测精度
3、特别开发的RoHS测量软件,操作界面十分友好
4、可选的准直器系列,分别针对不同大小的样品.
5、超大样品腔,对样品尺寸无限制.
6、精准的移动平台,更精确方便地调节样品位置.
7、半导体硅片电制冷系统,摈弃液氮制冷.
8、测量RoHS,电镀镀层,全元素分析,一机多用.
9、可按照更改仪器硬件配置，满足无卤测试要求
技术咨询方式
联系人：余正东
电 话：0512－57017026
传 真： 0512－57017060
手 机：13711726163
E－mail: yzd163@
yzd@
