Краткий ответ: Сертификация встраиваемых плат этот вопрос более сложен, чем думает большинство покупателей. Маркировка CE или FCC на разработочной плате распространяется на саму плату как компонент — но не обязательно на ваш готовый продукт. Чтобы легально продавать ваше устройство в ЕС или США, вам может потребоваться сертификация на системном уровне, а не только сертифицированная плата. В этом руководстве объясняется, что охватывает каждая сертификация. В нём указано, какие документы необходимо запросить у вашего поставщика. Также в нём рассказывается, какие изменения в конструкции платы требуют повторной сертификации. Благодаря этому ваш продукт не будет отклонен при таможенном досмотре после отгрузки.
Вопросы о сертификации возникают на двух этапах реализации встраиваемого проекта. Первый — на этапе оценки поставщиков: «Имеет ли ваша плата сертификаты CE и FCC?» Второй — за несколько недель до отгрузки. Он звучит так: «Имеет ли наша сертификация специалистов по встраиваемым системам «Как обеспечить качество конечного продукта?» Ошибочный ответ на этот вопрос может дорого обойтись. В данном руководстве рассматриваются оба этих вопроса.
Мы рассмотрим четыре сертификата, которые фигурируют практически при каждой закупке встраиваемых плат в сегменте B2B: CE, FCC Part 15, RoHS и ISO 9001. Далее мы рассмотрим сертификаты для конкретных отраслей. К ним относятся IEC 60601-1 для медицинского оборудования, IEC 61508 для функциональной безопасности и ATEX для взрывоопасных сред.
Основные выводы
- Сертификация CE или FCC на уровне печатной платы распространяется на плату как на отдельный узел — для вашего готового изделия может потребоваться отдельная сертификация на системном уровне
- Часть 15B правил FCC (непреднамеренные источники излучения) применяется к любой цифровой плате; часть 15C/247 правил FCC применяется, если плата оснащена модулями Wi-Fi, Bluetooth или другими преднамеренными источниками радиочастотного излучения
- Для получения маркировки CE требуется декларация о соответствии конкретным директивам — всегда уточняйте, на какие директивы (EMC, LVD, RoHS, RED) распространяется действие сертификата
- Соответствие требованиям RoHS предполагает проверку на уровне материалов — она должна охватывать всю цепочку поставок, включая разъемы, кабели и припой
- Сертификация по стандарту ISO 9001 охватывает систему управления качеством производителя, а не сам продукт
- Изменения в аппаратном обеспечении — в том числе смена поставщика модулей DRAM — могут привести к аннулированию действующих протоколов испытаний FCC или CE
- Для применения в медицинских целях, в условиях функциональной безопасности или в опасных средах сертификации на уровне плат недостаточны; требуется проведение специализированного тестирования на системном уровне
- Всегда запрашивайте полный протокол испытаний, а не только сертификат — в протоколе испытаний указано, какая именно версия платы прошла испытания
Сертификация на уровне платы и на системном уровне: ключевое различие
Это самое важное понятие в сфере сертификации встраиваемых плат, которое при этом чаще всего неправильно понимают. Если на плате для разработки имеется маркировка CE или FCC, это означает, что именно эта конкретная плата соответствует нормативным требованиям. Это относится исключительно к той конфигурации, в которой проводилось тестирование — с оригинальными компонентами и программным обеспечением, использовавшимся во время тестирования. Это не означает, что ваш готовый продукт автоматически наследует эту сертификацию.
Ваш готовый продукт представляет собой систему. В его состав входят плата, ваша нестандартная несущая плата или корпус, любые дополнительные периферийные устройства, ваша прикладная микропрограмма и источник питания. Регулирующие органы оценивают именно тот продукт, который покупает ваш клиент, а не компоненты, входящие в его состав. Если ваш продукт представляет собой медицинский монитор, промышленный шлюз или цифровой киоск, то тестированию должно пройти устройство в сборе, а не только вычислительная плата, находящаяся внутри него.
Существует практичный компромисс. Сертификация FCC по схеме «модульной» или «ограниченно-модульной» позволяет учитывать сертифицированный радиомодуль, встроенный в ваше изделие, при оценке соответствия требованиям FCC при соблюдении определенных условий. Аналогичным образом, система CE допускает, чтобы сертификаты отдельных узлов учитывались при составлении декларации о соответствии системы. Однако все это сопряжено с конкретными условиями. Испытания на электромагнитную совместимость (ЭМС) на уровне печатной платы в конфигурации с открытым корпусом могут не отражать фактические уровни излучения вашего изделия при установке в металлическом корпусе с подключенными кабелями. Результаты испытаний на ЭМС в значительной степени зависят от физической конфигурации.
Задайте своему поставщику печатных плат один практический вопрос: «Охватывает ли ваш протокол испытаний CE печатную плату как готовое изделие или как узел?» От ответа на этот вопрос зависит, какой объем дополнительных испытаний потребуется для вашего изделия.
Маркировка CE: сертификация встроенных плат для европейского рынка
Маркировка CE является обязательной для продукции, реализуемой в Европейском союзе и Европейском экономическом пространстве. Это не единый стандарт — это заявление о том, что продукт соответствует требованиям одной или нескольких директив ЕС. В случае встраиваемых плат к ним обычно относятся следующие директивы:
- Директива по электромагнитной совместимости (2014/30/ЕС): Электромагнитная совместимость. Плата не должна излучать чрезмерные электромагнитные помехи и должна корректно функционировать в условиях внешних помех. Проводится проверка на излучаемые и проводимые помехи, а также на устойчивость к ним.
- Директива о низковольтных устройствах (2014/35/ЕС): Электробезопасность изделий, работающих в диапазоне напряжений от 50 В переменного тока до 1000 В переменного тока (или от 75 В постоянного тока до 1500 В постоянного тока). Многие платы для разработки работают при напряжении 5 В или 12 В постоянного тока, что выводит их за пределы строгого применения LVD, однако некоторые промышленные платы с входным напряжением более высокого уровня могут подпадать под его действие.
- Директива RoHS (2011/65/ЕС, с поправками 2015/863/ЕС): Ограничение использования опасных веществ. Эта информация, как правило, включается в декларации CE для электронных изделий. Подробности см. в разделе «RoHS» ниже.
- Директива о радиооборудовании (2014/53/ЕС, или RED): Обязательно, если на плате имеются радиопередатчики — Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, сотовая связь или другие устройства, излучающие радиочастотные сигналы. Директива RED заменяет прежнюю директиву R&TTE и содержит более строгие требования в области кибербезопасности.
При запросе документации по сертификации CE всегда просите предоставить полную Декларацию о соответствии (DoC). В DoC должны быть указаны конкретные директивы и гармонизированные стандарты, в соответствии с которыми проводились испытания продукта. Один только логотип CE ничего не говорит. Попросите также предоставить соответствующий протокол испытаний — в нём указаны точная версия тестируемой платы, испытательная лаборатория и даты проведения испытаний. Как отмечается в руководстве по сертификации встраиваемых плат от Promwad: Планирование с учетом требований CE еще на этапе проектирования позволяет сэкономить время, сократить расходы и избежать лишних хлопот. Компании, которые приступают к сертификации уже после завершения проектирования, регулярно сталкиваются с необходимостью проведения дорогостоящих доработок для устранения нарушений требований по электромагнитной совместимости.
Один из практических способов проверки: в ЕС существует база данных NANDO (New Approach Notified and Designated Organisations), предназначенная для уполномоченных органов. Проверьте наличие испытательной лаборатории в базе данных NANDO. Если лаборатория не указана в списке по соответствующей директиве, сертификат может оказаться недействительным для доступа на рынок ЕС. Перед тем как полагаться на любую документацию с маркировкой CE, необходимо проверить испытательную лабораторию.
Часть 15 правил FCC: что она охватывает и как проверить соответствие
Сайт Часть 15 Правил Федеральной комиссии по связи (FCC) Правила регулируют деятельность источников непреднамеренного излучения — любых цифровых устройств, генерирующих радиочастотную энергию в качестве побочного продукта своей работы. Сюда входят практически все платы разработчика, оснащенные процессором. Часть 15 правил FCC подразделяет сертификацию встроенных плат на две категории:
- Часть 15B — Непреднамеренные источники излучения: Охватывает побочные радиочастотные излучения печатной платы. Любая плата с процессором, работающим на частоте выше 9 кГц, должна соответствовать этим требованиям. Производитель может провести самосертификацию посредством Декларации соответствия поставщика (SDoC) для устройств класса B (потребительские) или подать технический отчет для устройств класса A (коммерческие/промышленные). Для непреднамеренных излучателей, сертифицированных посредством SDoC, FCC ID не требуется.
- Часть 15C и часть 247 Свода правил Министерства транспорта США (CFR) — Устройства, излучающие радиоволны умышленно: Охватывает устройства, намеренно излучающие радиочастотные сигналы — Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, сотовую связь. Для них требуется сертификация FCC ID, выдаваемая аккредитованным органом по сертификации телекоммуникационного оборудования (TCB). FCC ID доступен для общественного поиска на сайте FCC. Всегда проверяйте FCC ID в общедоступной базе данных, если плата оснащена беспроводными модулями.
Процесс сертификации FCC для устройств, излучающих радиосигналы, занимает в среднем четыре месяца. Стоимость сертификации подключаемых устройств составляет примерно от $3 000 до $5 000. Модули (Wi-Fi, BT, сотовая связь) стоят от $5 000 и выше. Указанные сроки и затраты актуальны в том случае, если в конструкции вашего продукта предусмотрено добавление радиофункциональности к базовой плате, которая изначально не тестировалась с этой функцией.
Одно из ключевых правил FCC, которое застает команды врасплох: при изменении ключевых элементов сертифицированной конструкции необходимо провести повторное тестирование. Даже смена поставщика DRAM или кварцевого генератора может привести к таким изменениям в излучениях, что первоначальный протокол испытаний станет недействительным. Именно поэтому управление изменениями аппаратного обеспечения — в частности, процедуры уведомления об инженерных изменениях (ECN) с предварительным скринингом на соответствие требованиям ЭМС — имеет большое значение для плат, находящихся в серийном производстве. Более подробно мы рассматриваем этот вопрос в нашем Руководство по оценке производителей встраиваемых плат.
RoHS и REACH: соответствие экологическим требованиям для встраиваемых плат
Директива RoHS (Об ограничении использования опасных веществ) является обязательной для электронных изделий, продаваемых в ЕС. Действующая версия, RoHS 2.0 (Директива 2011/65/ЕС с поправками, внесенными Директивой 2015/863/ЕС), устанавливает ограничения на использование десяти опасных веществ. Шесть из них входят в первоначальный перечень ограничений: свинец, кадмий, ртуть, шестивалентный хром, полибромированные бифенилы (ПББ) и полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ). В 2019 году к ним были добавлены четыре дополнительных фталата.
В отличие от маркировки CE, для подтверждения соответствия требованиям RoHS не существует единого сертификата или знака. Производитель самостоятельно заявляет о соответствии, опираясь на протоколы испытаний каждого компонента, включенного в спецификацию. Именно поэтому соответствие требованиям RoHS должно обеспечиваться на всех этапах цепочки поставок. Если в одном разъеме используется припой, содержание свинца в котором превышает допустимый порог, весь продукт считается несоответствующим требованиям — независимо от результатов испытаний подложки печатной платы.
При запросе документации по RoHS у поставщика печатных плат необходимо запросить:
- Декларация о соответствии требованиям директивы RoHS, подписанная уполномоченным представителем
- Отчеты о независимых испытаниях на содержание запрещенных веществ в ключевых материалах (припой, ламинат печатных плат, изоляция кабелей, корпуса разъемов)
- Паспорта материалов (MDS) или декларации в рамках Международной системы данных о материалах (IMDS) для основных компонентов
REACH (Регистрация, оценка, разрешение и ограничение химических веществ, Регламент ЕС № 1907/2006) — это отдельный регламент ЕС в области химических веществ. Он предписывает, чтобы изделия не содержали веществ, вызывающих особое беспокойство (SVHC), в количестве, превышающем 0,1% по массе на единицу изделия. В случае встраиваемых плат наиболее актуальными SVHC являются определенные антипирены и пластификаторы, входящие в состав материалов печатных плат и изоляции кабелей. Импортеры, ввозящие продукцию в ЕС, обязаны уведомлять клиентов, если их продукция содержит SVHC в количестве, превышающем пороговое значение.
С производственного цеха: проблема с документацией по CE у немецкого заказчика
Около года назад немецкая компания, занимающаяся промышленной автоматизацией, разместила у нас заказ на 300 штук платы-шлюзов на базе RK3568. В соответствии с их процедурой закупок для одобрения заказа отделом по обеспечению соответствия требованию необходимо было предоставить документацию по сертификации CE. Мы предоставили наш стандартный пакет документов по декларации соответствия CE: декларацию соответствия (DoC), протокол испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС) и оценку безопасности по директиве о низковольтных устройствах (LVD).
Их инженер по вопросам соответствия изучил документы. Затем они обратились с конкретным вопросом. В нашем протоколе испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС) было указано, что плата тестировалась в конфигурации «открытый корпус» с универсальным источником питания. В их установке плата будет размещена в стальном шкафу с промышленным источником питания на 24 В для монтажа на DIN-рейку и подключенным кабелем RS-485 длиной примерно 2 метра. Им необходимо было узнать, применимы ли результаты испытаний в конфигурации «открытый корпус» к их конфигурации установки.
Это как раз тот вопрос, на который у большинства поставщиков нет вразумительного ответа. Мы смогли предоставить два элемента. Во-первых, наш инженер-испытатель подготовил отчет об оценке. В нем было указано, какие излучения исходили от внутренних генераторов платы — они не зависят от конфигурации. Также было отмечено, какие излучения были вызваны кабелем и интерфейсом источника питания — они зависят от конфигурации. Во-вторых, мы сослались на гармонизированный стандарт, который мы использовали: EN 55032 класс A. Мы подтвердили, что промышленная установка с питанием 24 В от DIN-рейки и экранированным кабелем RS-485, как правило, улучшает характеристики излучения. По сравнению с испытанием в открытом корпусе это не ухудшит их.
Инженер по обеспечению соответствия согласился с этой оценкой. Заказ был одобрен. Вывод: документация по обеспечению соответствия, прошедшая стандартную проверку по контрольному списку при закупках, — это не то же самое, что документация, выдерживающая тщательную инженерную экспертизу. Поставщики, способные объяснить свою методологию тестирования — а не просто предоставить сертификат, — гораздо более полезны для команд, занимающихся реальной работой по обеспечению соответствия.
Сертификация встраиваемых плат для конкретных отраслей: медицина, функциональная безопасность и опасные условия эксплуатации
Помимо сертификатов CE, FCC и RoHS, в отдельных отраслях применения требуются дополнительные системы сертификации. Речь идет о сертификации на системном уровне — она распространяется на готовое изделие, а не на печатную плату. Однако выбор печатной платы влияет на то, насколько реально их получить.
Медицинские изделия: IEC 60601-1 и Регламент ЕС по медицинским изделиям (MDR)
Медицинские изделия, продаваемые в ЕС, должны соответствовать Регламент о медицинских изделиях (MDR 2017/745). В частности, медицинские электроприборы должны соответствовать требованиям стандарта IEC 60601-1 (общая безопасность и основные эксплуатационные характеристики) и сопутствующих стандартов. Одной сертификации встроенной платы недостаточно. Оценке соответствия подвергается устройство в целом — включая плату, источник питания, интерфейсы оператора и программное обеспечение.
Что важно на уровне печатной платы: технические характеристики изоляции, пути утечки и номинальные значения тока утечки. Печатные платы, разработанные без учета требований безопасности медицинского электрооборудования, могут потребовать установки специального блока изоляции для обеспечения соответствия требованиям стандарта IEC 60601-1. Уточните у поставщика печатных плат, предусмотрена ли изоляция медицинского класса или её необходимо добавить на уровне несущей платы.
Функциональная безопасность: стандарт IEC 61508 и уровни SIL
Стандарт IEC 61508 регулирует вопросы функциональной безопасности электрических, электронных и программируемых электронных систем. Уровни целостности безопасности (SIL 1–4) определяют требуемую вероятность опасного отказа. Для получения сертификации SIL требуется специальный уровень программного обеспечения безопасности. Также необходимы аппаратная избыточность и документированный процесс жизненного цикла безопасности. Это относится к продуктам в области управления технологическими процессами, безопасности машин и прикладных решений, связанных с автомобильной промышленностью. Ни одна стандартная плата разработчика не соответствует требованиям стандарта IEC 61508 на аппаратном уровне без значительных дополнительных проектных работ.
Опасные среды: ATEX и IECEx
Стандарт ATEX (Директива ЕС 2014/34/ЕС) и международная схема IECEx охватывают оборудование, предназначенное для использования во взрывоопасных средах — в нефтегазовой, горнодобывающей и химической промышленности. Сертификация ATEX распространяется на готовое изделие в его корпусе, а не на печатную плату, находящуюся внутри него. Конструкция корпуса, кабельные вводы и система теплоотвода — все это определяет категорию взрывозащиты (Ex d, Ex e, Ex i и т. д.). Разработочные платы не проходят сертификацию ATEX в качестве отдельных компонентов. Продукт, соответствующий требованиям ATEX, представляет собой стандартную плату, размещенную в специально разработанном взрывозащищенном корпусе.
Контрольный список для сертификации встроенных плат: что следует запросить у поставщика
Используйте этот контрольный список при оценке любого сертификация специалистов по встраиваемым системам поставку от поставщика. Запрос всей этой информации до размещения крупного заказа позволяет избежать неожиданностей, связанных с соблюдением нормативных требований, после фиксации проекта.
| Документ | Что нужно проверить | Красный флаг |
|---|---|---|
| Декларация о соответствии требованиям CE | Перечисляет конкретные директивы (EMC, LVD, RoHS, RED), модель и версию печатной платы, уполномоченное лицо, имеющее право подписи | Пересмотр не указан; директивы перечислены в общем виде без указания номеров гармонизированных стандартов |
| Протокол испытаний на соответствие требованиям CE и EMC | Название испытательной лаборатории и данные об аккредитации, конкретная версия платы, прошедшая испытания, конфигурация испытаний (открытая конструкция / корпус) | Испытательная лаборатория отсутствует в базе данных NANDO; версия платы отличается от той, которую вы приобретаете |
| Идентификационный номер FCC или SDoC | Идентификационный номер FCC можно проверить на сайте fcc.gov/oet/ea/fccid; SDoC подписано и датировано ответственным лицом, находящимся на территории США | Идентификатор FCC отсутствует в общедоступной базе данных; SDoC подписано за пределами США |
| Декларация о соответствии директиве RoHS | Охватывает все 10 веществ, подпадающих под ограничения директивы RoHS 2.0; включает результаты независимых испытаний на содержание веществ | Охватывает только 6 исходных веществ (RoHS 1.0 до 2019 года); данных испытаний, проведенных сторонними организациями, нет |
| Сертификат ISO 9001 | Номер сертификата, орган, выдавший сертификат, сфера применения сертификата, срок действия | Срок действия сертификата истек; орган, выдавший сертификат, не аккредитован IAF (Международным форумом по аккредитации) |
| Письмо о политике ECN | Письменное заявление о сроках предварительного уведомления об изменениях в аппаратном обеспечении; обязательство проводить повторное тестирование при внесении изменений, влияющих на радиочастотные характеристики | Письменной политики нет; имеются лишь устные заверения |
Документация по сертификации компании ieeker для плат промышленного развития
ieeker's сертификация специалистов по встраиваемым системам Пакет включает сертификацию по требованиям CE (Директива по ЭМС + Директива RoHS), FCC, часть 15B, и ISO 9001:2015. По запросу предоставляются полные протоколы испытаний для всех сертифицированных плат. В них указаны конкретные гармонизированные стандарты, по которым проводились испытания, реквизиты испытательной лаборатории, а также точная версия платы, на которую распространяется сертификация. Мы соблюдаем письменные правила уведомления об ECN. Об изменениях в аппаратном обеспечении, влияющих на показатели ЭМС, уведомляется за 60 дней до их внедрения. При необходимости перед отгрузкой партии с внесенными изменениями проводится новая проверка на предварительное соответствие требованиям ЭМС.
Полную концепцию оценки качества поставщиков встраиваемых плат и их практик сертификации см. в нашем Руководство по оценке производителей встраиваемых плат. В нем рассматриваются все восемь критериев: производство оборудования, поддержка BSP, жизненный цикл компонентов, сертификация, возможность адаптации, минимальный объем заказа, инженерная поддержка и послепродажное обслуживание.
Вам нужна полная сертификационная документация для проверки закупок?
Запросите у нас полный пакет сертификатов — CE DoC, FCC SDoC, декларацию о соответствии RoHS и сертификат ISO 9001 — для любой платы ieeker, включая протоколы испытаний.
Запросить документацию для сертификации →Часто задаваемые вопросы
Означает ли наличие платы разработчика с сертификатом CE, что мой продукт также имеет сертификат CE?
Не автоматически. Маркировка CE на плате подтверждает соответствие данной платы требованиям в качестве компонента или узла в той конфигурации, в которой она прошла испытания. Ваш готовый продукт — с корпусом, источником питания, кабелями и встроенным программным обеспечением — должен иметь собственную декларацию о соответствии. Вы можете сослаться на документацию по маркировке CE платы в техническом досье вашего продукта, но ответственность за подготовку декларации о соответствии на уровне продукта лежит на вас как на производителе продукта.
В чём заключается разница между частью 15B и частью 15C правил FCC?
Часть 15B распространяется на источники непреднамеренного излучения — цифровые устройства, генерирующие радиочастотное излучение в качестве побочного эффекта своей нормальной работы. Часть 15C распространяется на источники преднамеренного излучения — устройства, намеренно передающие радиочастотный сигнал, такие как модули Wi-Fi, Bluetooth и Zigbee. Соответствие требованиям части 15B можно подтвердить самостоятельно с помощью декларации о соответствии поставщика. Часть 15C требует сертификации FCC ID, проводимой аккредитованным испытательным органом, в результате чего выдается номер FCC ID, который можно проверить в общедоступной базе данных.
Нужна ли мне новая сертификация FCC, если я изменю аппаратное обеспечение платы?
Это зависит от того, что именно изменилось. Изменения, влияющие на радиочастотные излучения — процессор, генератор, тип памяти или компоновка печатной платы — могут потребовать проведения нового тестирования. Изменения, не влияющие на излучения — обновления прошивки, цвет разъемов, механические крепежные элементы — как правило, не требуют повторного тестирования. FCC предоставляет рекомендации относительно того, какие изменения требуют повторного тестирования в соответствии с правилами, разрешающими внесение изменений. В случае сомнений предварительное сканирование на электромагнитную совместимость ($500–1500 в большинстве лабораторий по тестированию радиочастотного излучения) позволяет подтвердить, изменились ли уровни излучения, прежде чем приступать к полному циклу сертификации.
Обязательно ли соблюдение директивы RoHS в США?
В США не существует федерального закона, аналогичного директиве RoHS. Однако Закон штата Калифорния о переработке электронных отходов устанавливает ограничения на использование определенных опасных веществ в электронных устройствах, подпадающих под действие закона и продаваемых на территории штата, причем эти требования в целом соответствуют директиве RoHS ЕС. Некоторые технические условия закупок в США — в частности, в оборонной сфере, государственных учреждениях и крупных предприятиях — прямо предусматривают соблюдение требований RoHS в качестве условия договора, независимо от наличия соответствующих законодательных требований.
Что на самом деле означает сертификация по стандарту ISO 9001 для производителя печатных плат?
Стандарт ISO 9001:2015 подтверждает соответствие системы управления качеством производителя — то есть процессов, которые он использует для проектирования, производства, контроля и поставки продукции. Он не подтверждает качество самой продукции или её эксплуатационные характеристики. Производитель, имеющий сертификат ISO 9001, подтвердил, что его процессы контроля качества задокументированы, соблюдаются и периодически проверяются аккредитованной независимой стороной. Это базовый показатель зрелости системы управления качеством в организации, а не гарантия безопасности продукции.
Источники и ссылки
- Проектирование с учетом требований сертификации: как создавать встраиваемые системы, соответствующие стандартам ISO, CE и FCC — Promwad
- FCC, CE, UL, RoHS: Глобальное руководство по сертификации электронных устройств — Embien Technologies
- Часть 15 правил FCC — Википедия
- Регламент по медицинским изделиям — Википедия
- Какие сертификаты применяются к новым электронным устройствам? — CAD Crowd