Leiterplattentechnisch - Was ist halogenfreie PCB (HF PCB)?

1. Was ist halogenfreie Leiterplatte((((HF PCB)))) substrate

Gemäß jpca-es-01-2003 Standard: PCB CCL mit Chlor (C1) und Brom (BR) Gehalt unter 0,09% wt (Gewichtsverhältnis) ist definiert als halogenfreies kupferplattiertes Laminat. (gleichzeitig Gesamt­CI ­ 0,15% [1500ppm])

2. Warum sollte Halogen in PCB verboten werden

Halogen bezieht sich auf die Halogengruppenelemente im Periodensystem der chemischen Elemente, including fluorine (f), chlorine (CL), bromine (BR) and iodine (1). Zur Zeit, flammhemmendes FR4-Substrat, FR4, CEM-3, etc., Flammschutzmittel ist meist bromiertes Epoxidharz. in bromiertem Epoxidharz, Tetrabrombisphenol A, polybromiertes Biphenyl, Polymerisierter polybromierter Diphenylether und polybromierter Diphenylether sind der Hauptblockbrennstoff für kupferplattierte Laminate, die kostengünstig sind und mit Epoxidharz kompatibel sind. Allerdings, studies by relevant institutions have shown that halogen containing flame retardant Materialien (polybrominated biphenyl PBB: polybrominated diphenyl ether PBDE) will emit dioxin dioxin (TCDD) and benzfuran (benzfuran) when they are burned on fire. Sie haben eine große Menge Rauch, schlechter Geruch, hohe toxische Gase, krebserregend, und kann nach der Einnahme nicht ausgeschieden werden, das nicht umweltfreundlich ist und die menschliche Gesundheit beeinträchtigt. Daher, Die EU hat ein Verbot von PBB und PBDE als Flammschutzmittel in elektronischen Informationsprodukten eingeleitet. Nach dem gleichen Dokument ausgestellt vom Ministerium für Informationsindustrie von China, die in Verkehr gebrachten elektronischen Informationsprodukte dürfen kein Blei enthalten, Quecksilber, sechswertiges Chrom, polybromierte Biphenyle oder polybromierter Diphenylether. Sechs Stoffe, wie PBB und PBDE, nach EU-Recht verboten sind. Es versteht sich, dass PBB und PBDE grundsätzlich nicht in der kupferplattierten Laminatindustrie verwendet werden. Brom-flammhemmende Materialien außer PBB und PBDE werden hauptsächlich verwendet, wie Tetrabromobisphenol A, Dibromophenol, etc., deren chemische Formel cishizobr4 ist. Es gibt keine Gesetze und Vorschriften für diese Art von kupferplattiertem Laminat, das Brom als Flammschutzmittel enthält. Allerdings, this kind of copper clad laminate containing bromine will release a large amount of toxic gas (brominated type) during combustion or electrical fire. Wenn PCB für Heißluftnivellierung und Komponentenschweißen verwendet wird, the Brett will also release a small amount of hydrogen bromide due to the influence of high temperature (> 200); whether dioxins will also be produced is still under evaluation. Daher, FR4-Platine mit Tetrabrombisphenol Ein Flammschutzmittel ist gesetzlich nicht verboten und kann verwendet werden, kann aber nicht aufgerufen werden halogenfreie Leiterplatte board.

halogenfreie Leiterplatte

3. Prinzip des halogenfreien PCB (HF PCB) Substrats

Zur Zeit, die meisten halogenfreie Leiterplatte Materialien sind hauptsächlich Phosphor und Phosphor Stickstoff Serien. Wenn das phosphorhaltige Harz verbrannt wird, es wird sich in Metapolyphosphorsäure zersetzen, das starke Dehydrierungseigenschaften hat, bildet Karbonisationsfilm auf der Oberfläche von Polymerharz, Isoliert die Brennfläche von Harz vor dem Kontakt mit Luft, Löscht das Feuer und erzielt eine flammhemmende Wirkung. Das hohe Polymerharz, das Phosphor- und Stickstoffverbindungen enthält, erzeugt während der Verbrennung nicht brennbares Gas, Das hilft dem Harzsystem, schwer entflammbar zu sein.

4, Eigenschaften der halogenfreien PCB (HF PCB)

4.1) insulation of halogenfreie Leiterplatte Materialien

Durch die Substitution von Halogenatomen durch P oder N wird die Polarität des molekularen Bindungssegments von Epoxidharz zu einem gewissen Grad reduziert, um die Isolations- und Durchstichfestigkeit von Epoxidharz zu verbessern.

4.2) Wasseraufnahme halogenfreier Leiterplattenmaterialien

Eine halogenfreie Leiterplatte (HF-Leiterplatte) bildet weniger wahrscheinlich Wasserstoffbindung mit Wasserstoffatom im Wasser als ein Halogenmaterial, da die Einzelpaarelektronen von N und P im Stickstoffphosphor-Redoxharz geringer sind als die von Halogenmaterial, so dass die Wasseraufnahme von halogenfreiem Leiterplattenmaterial geringer ist als die von herkömmlichem halogenbasiertem flammhemmendem Material. Für die Platte hat eine geringe Wasseraufnahme einen gewissen Einfluss auf die Verbesserung der Zuverlässigkeit und Stabilität des Materials.

4.3) thermal stability of halogenfreie Leiterplatte materials

Der Gehalt an Stickstoff und Phosphor in halogenfreier Leiterplatte ist höher als in gewöhnlicher halogenbasierter Leiterplatte, so dass das Monomer-Molekulargewicht und der TG-Wert erhöht werden. Im Falle der Erwärmung ist seine molekulare Bewegungsfähigkeit niedriger als die von herkömmlichem Epoxidharz, so dass der thermische Ausdehnungskoeffizient von halogenfreiem PCB-Material relativ klein ist.

halogenfreie Leiterplatte

5. Produktion von halogenfreie Leiterplatte experience

Derzeit haben eine große Anzahl von Leiterplattenlieferanten halogenfreie PCB-kupferplattierte Laminate und entsprechende halbausgehärtete Chips entwickelt oder entwickeln diese. Soweit wir wissen, pcl-fr-226.240 von polyclad, del04ts von Isola, s1155 von s0455, Südasien, Hongren ga-hf und Panasonic GX Serie. In 2008 hat ipcb begonnen, polyclads PCL-fr-226 bis 240-Platine für die Herstellung von Handy-Batterieplatine zu verwenden. In diesem Jahr hat ipcb die Produktion von Shengyi s1155 halogenfreier Leiterplatte und mehrschichtiger Leiterplatte entwickelt, und die halogenfreie Leiterplatte von Südasien ist auch im Probegebrauch. Gegenwärtig macht der Einsatz halogenfreier Platten 20% unseres gesamten Plattenverbrauchs aus.

5.1) Laminierung der halogenfreien PCB (HF PCB)

Die Laminierungsparameter können von Unternehmen zu Unternehmen variieren. Nehmen Sie als Beispiel das Shengyi-Substrat und PP als Mehrschichtplatte. Um den vollen Fluss des Harzes und eine gute Bindungskraft zu gewährleisten, benötigt es eine niedrigere Heizrate (1,0-1,5 Grad Celsius-Spannweite) und mehrstufige Druckkoordination. Darüber hinaus benötigt es eine längere Zeit in der Hochtemperaturstufe und hält bei 180 Grad Celsius für mehr als 50 Minuten. Im Folgenden finden Sie eine Reihe von empfohlenen Plattenprogrammeinstellungen und den tatsächlichen Temperaturanstieg des Blechs. Die Haftkraft zwischen Kupferfolie und Substrat beträgt 1,on/mm. Nach sechsmaligem Wärmeschock gibt es kein Delaminations- und Blasenphänom auf der extrudierten Platte.

5.2) Bohrbarkeit der halogenfreien Leiterplatte

Bohrzustand ist ein wichtiger Parameter, der sich direkt auf die Qualität der Lochwand im PCB-Bearbeitungsprozess auswirkt. Da Funktionsgruppen der P- und N-Serie im kupferplattierten Laminat halogenfreier Leiterplatten verwendet werden, wird das Molekulargewicht erhöht und die Steifigkeit der Molekularbindung erhöht. Gleichzeitig ist der TG-Punkt des halogenfreien Materials im Allgemeinen höher als der des gewöhnlichen kupferplattierten Laminats. Daher ist der Bohreffekt gewöhnlicher FR-4 Bohrparameter nicht sehr ideal. Beim Bohren halogenfreier Platte sollten einige Anpassungen unter normalen Bohrbedingungen vorgenommen werden. Zum Beispiel nimmt unsere Firma Shengyi s1155 bis s0455 Kernplatte und PP vierschichtige Platte an, und seine Bohrparameter sind nicht die gleichen wie normale Bohrparameter. Beim Bohren halogenfreier Platte ist die Drehgeschwindigkeit 5-10% höher als die normalen Parameter, während die Geschwindigkeit des Zuführens und Rückzugs 10-15% niedriger als die der normalen Parameter ist, so dass die Rauheit des gebohrten Lochs klein ist

5.3) alkali resistance of halogenfreie Leiterplatte(HF PCB)

Im Allgemeinen ist die Alkalibeständigkeit der halogenfreien Leiterplatte schlechter als die der üblichen FR-4. Daher sollte beim Ätzprozess und Nachbearbeitungsprozess nach der Lötmaske besondere Aufmerksamkeit darauf gerichtet werden, dass die Eintauchzeit in alkalische Abisolierlösung nicht zu lang sein sollte, um weiße Flecken auf dem Substrat zu verhindern. Bei der eigentlichen Produktion erlitt unser Unternehmen einen Verlust: Die halogenfreie Platte, die gelötet und erstarrt wurde, muss aufgrund einiger Probleme zurückgespült werden. Es befindet sich jedoch immer noch im normalen FR-4 Rückspülmodus und weicht 40% NaOH bei 75° Celsius ein. Infolgedessen werden alle weißen Flecken auf dem Substrat ausgewaschen und die Einweichzeit auf 15-20 Minuten verkürzt. Dieses Problem existiert nicht mehr. Daher ist es für halogenfreie Leiterplatten-Nacharbeiten am besten, die erste Platine zu tun, um die besten Parameter zu erhalten, und dann Batch-Nacharbeiten.

5.4) Lötmasken Herstellung von halogenfreien PCB (HF PCB)

Derzeit gibt es viele Arten halogenfreier PCB-Lot-Resist-Tinte auf dem Markt, und ihre Leistung unterscheidet sich nicht von gewöhnlicher flüssiger lichtempfindlicher Tinte, und die spezifische Operation ist fast die gleiche wie gewöhnliche Tinte.

6, Schlussfolgerung

Aufgrund der geringen Wasseraufnahme und Umweltschutzanforderungen, Halogenfreie Leiterplatte kann auch die Qualitätsanforderungen von Leiterplatten in anderen Eigenschaften erfüllen. Daher, die Nachfrage nach halogenfreien Leiterplatten steigt. Darüber hinaus, Die großen Plattenlieferanten haben mehr Mittel in die Forschung und Entwicklung von halogenfreiem PCB-Substrat und halogenfreiem PP investiert. Ich glaube, dass in naher Zukunft, Low-Cost halogenfreie Leiterplatte wird sofort auf den Markt gebracht. Daher, ipcb setzt die Erprobung und Verwendung von halogenfreie Leiterplatte auf der Tagesordnung, Ausarbeitung eines detaillierten Plans, und schrittweise den Anteil halogenfreier PCB in ipcb erweitert, damit ipcb der Marktnachfrage voraus war.