Teknik PCB - Apa PCB bebas halogen?

Apa PCB bebas halogen?

Menurut piawai JPCA-ES-01-2003: Laminat lapisan tembaga dengan kandungan klor (C1) dan brom (Br) kurang dari 0.09% Wt (nisbah berat) ditakrif sebagai laminat lapisan tembaga bebas halogen. (Pada masa yang sama, jumlah total CI+Br â¤0.15%[1500PPM])

Mengapa melarang halogen?

Halogen merujuk kepada unsur halogen dalam jadual periodik unsur kimia, termasuk fluor (F), klor (Cl), brom (Br), dan iod. Pada masa ini, substrat penyelamat api, FR4, CEM-3, dll., penyelamat api adalah kebanyakan resin epoksi brominat. Di antara resin epoksi brominat, tetrabromobisfenol A, bifenil polimerik polibrominat, polybrominat diphenyl ethers polimerik, dan polybrominat diphenyl ethers adalah halangan bahan bakar utama untuk laminat-clad tembaga. Mereka mempunyai biaya rendah dan serasi dengan resin epoksi. Bagaimanapun, kajian oleh institusi berkaitan telah menunjukkan bahan bahan-bahan penyelamat api yang mengandungi halogen (Polybrominated Biphenyls PBB: Polybrominated Diphenyl Ethyl PBDE) akan mengeluarkan dioksin (dioxin TCDD), benzofuran (Benzfuran), dll. apabila mereka dibuang dan dibakar. Sebuah jumlah besar asap, bau yang tidak menyenangkan, gas yang sangat beracun, karcinogenik, tidak boleh dibuang selepas makan, tidak ramah dengan persekitaran, dan mempengaruhi kesehatan manusia. Oleh itu, Uni Eropah memulakan larangan menggunakan PBB dan PBDE sebagai penambah api dalam produk maklumat elektronik. Kementerian Industri Maklumat China juga memerlukan bahawa pada 1 Juli 2006, produk maklumat elektronik yang diletakkan ke pasar tidak boleh mengandungi bahan-bahan seperti lead, mercury, hexavalent chromium, polybrominated biphenyls, atau polybrominated diphenyl ethers.

Hukum EU melarang penggunaan enam bahan termasuk PBB dan PBDE. Ia dipahami bahawa PBB dan PBDE pada dasarnya tidak lagi digunakan dalam industri laminat berlumpur tembaga, dan bahan penerbangan api bromin selain PBB dan PBDE, seperti tetrabromid, kebanyakan digunakan. Formula kimia bisfenol A, bromofenol, dll. adalah CISHIZOBr4. Jenis laminat berlumpur tembaga yang mengandungi bromin sebagai penambah api tidak diatur oleh mana-mana undang-undang dan peraturan, tetapi jenis ini laminat berlumpur tembaga yang mengandungi bromin akan melepaskan sejumlah besar gas beracun (jenis berlumpur) dan mengeluarkan sejumlah besar asap semasa pembakaran atau api listrik. Apabila PCB ditetapkan dengan udara panas dan komponen ditetapkan, piring diserang oleh suhu tinggi (>200), dan sejumlah jejak bromid hidrogen akan dilepaskan; sama ada ia juga akan menghasilkan dioksin masih dalam penilaian. Oleh itu, lembaran FR4 yang mengandungi tetrabromobisfenol Penahan api tidak dilarang oleh undang-undang dan masih boleh digunakan, tetapi mereka tidak boleh dipanggil lembaran bebas halogen.

Bahagian persekitaran

PCB halogen akan melepaskan sejumlah besar gas beracun di bawah persekitaran panas atau suhu tinggi. Contohnya, penghalang api halogen akan melepaskan sejumlah besar gas beracun apabila papan PCB mengalami api, dan gas ini tidak hanya mempengaruhi persekitaran, tetapi juga mengancam kesehatan manusia. Selain itu, kajian yang berkaitan menunjukkan bahawa bahan-bahan penerbangan api halogen dalam pembakaran akan melepaskan gas yang sangat beracun, bahan-bahan gas ini tidak hanya menghasilkan bau yang tidak menyenangkan, tetapi juga boleh menyebabkan risiko kanser.

Risiko Kesehatan

Studi telah menunjukkan bahawa komponen halogen menghasilkan dioksin dan furan, yang diketahui karcinogen, dalam kes pembakaran tidak lengkap. Oleh itu, melarang penggunaan PCB halogen bukan hanya kerana alasan persekitaran, tetapi juga langkah penting untuk melindungi kesehatan manusia. Ini bermakna menghindari bahan halogen dalam mana-mana bentuk semasa produksi dan pengendalian PCB.

Performance

Bahan-bahan PCB bebas halogen menggunakan fosfor, nitrogen dan elemen lain untuk menggantikan atom halogen, dengan itu meningkatkan secara signifikan ciri-ciri penyesalan api bahan-bahan dan resistensi terhadap penetrasi. Berbanding dengan bahan-bahan halogen, papan bebas halogen mempunyai perlahan izolasi yang lebih baik dan penyorban air yang lebih rendah, yang penting untuk meningkatkan kepercayaan dan kestabilan papan sirkuit. Pada masa yang sama, koeficien pengembangan panas mereka adalah relatif kecil, yang boleh disesuaikan lebih baik kepada keperluan proses suhu tinggi produk elektronik.

Peraturan dan piawai

Banyak negara dan kawasan telah berturut-turut membentuk undang-undang dan peraturan untuk melarang penggunaan bahan berbahaya tertentu, seperti Direktif ROHS Uni Eropah, yang mengharamkan penggunaan bahan berbahaya tertentu, termasuk PBB dan PBDE, dalam peralatan elektrik dan elektronik. Perjanjian dengan peraturan ini tidak hanya mengurangkan risiko undang-undang, tetapi juga meningkatkan tanggungjawab sosial syarikat.

Trends Industry

Dengan peningkatan keperluan persekitaran dan kesehatan pasar, industri penghasilan PCB secara perlahan-lahan bergerak ke bahan bebas halogen. PCB bebas halogen tidak hanya memenuhi standar persekitaran, tetapi juga keseluruhan biaya bahan secara perlahan-lahan dikurangi, permintaan pasar meningkat, mengisyaratkan bahawa penghasilan PCB bebas halogen akan menjadi trend masa depan. Transisi ini tidak hanya membantu untuk meningkatkan keadaan persekitaran, tetapi juga memberikan peluang baru untuk pembangunan masa depan syarikat!

Prinsip substrat bebas halogen

Untuk sekarang, kebanyakan bahan bebas halogen adalah kebanyakan berasaskan fosfor dan berasaskan fosfor-nitrogen. Apabila resin fosfor dibakar, ia dihancurkan oleh panas untuk menghasilkan asid meta-polifosforik, yang mempunyai sifat dehidrasi yang kuat, sehingga filem karbonized dibentuk pada permukaan resin polimer, yang mengisolasi permukaan pembakaran resin dari kenalan dengan udara, memadamkan api, dan mencapai kesan penyesalan api. Resin polimer yang mengandungi fosfor dan komponen nitrogen menghasilkan gas yang tidak terbakar bila dibakar, yang membantu sistem resin menjadi penyegang api.

Ciri-ciri helaian bebas halogen

Isolasi bahan

Sebab penggunaan P atau N untuk menggantikan atom halogen, polariti segmen ikatan molekul resin epoksi dikurangkan sehingga tertentu, dengan itu meningkatkan kekerasan pengisihan kualitatif dan kekerasan terhadap pecahan.

Penyerapan air bahan-bahan

Bahan helaian bebas halogen mempunyai lebih sedikit elektron daripada halogen dalam resin pengurangan oksigen berdasarkan nitrogen-fosfor. Kemungkinan untuk membentuk ikatan hidrogen dengan atom hidrogen dalam air lebih rendah daripada bahan halogen, jadi penyorban air bahan itu lebih rendah daripada bahan penyelamat api berdasarkan halogen konvensional. Untuk papan, penyorban air rendah mempunyai kesan tertentu pada meningkatkan kepercayaan dan kestabilan bahan.

Kestabilan panas bahan

Kandungan nitrogen dan fosfor dalam bahan helaian bebas halogen lebih besar daripada kandungan halogen bahan-bahan berasaskan halogen biasa, jadi berat molekulnya monomer dan nilai Tg telah meningkat. Apabila dipanas, pergerakan molekulnya akan lebih rendah daripada resin epoksi konvensional, jadi koeficien pengembangan panas bahan bebas halogen adalah relatif kecil.

Pengalaman dalam menghasilkan PCB bebas halogen

Pembekal helaian bebas halogen

Pada masa ini, terdapat sejumlah besar penyedia lembaran yang telah mengembangkan atau sedang mengembangkan laminat berlepas tembaga tanpa halogen dan prepreg yang sepadan. Pada masa ini, terdapat PCL-FR-226/240 Polyclad, DEl04TS Isola, Shengyi S1155/S0455 Nanya, Hongren GA-HF, dan Matsushita Electric Works GX series, dll.

Laminating:

Parameter laminasi mungkin berbeza untuk syarikat berbeza. Ambil substrat Shengyi yang disebut atas dan PP sebagai papan berbilang lapisan. Untuk memastikan aliran penuh resin dan membuat kekuatan ikatan baik, ia memerlukan kadar pemanasan yang lebih rendah (1.0-1.5°C/min) dan pemasangan tekanan berbilang-tahap memerlukan masa yang lebih lama dalam tahap suhu tinggi dan menjaga pada 180°C selama lebih dari 50 min it. Berikut adalah set cadangan tetapan program plat dan meningkat suhu sebenar plat. Kekuatan ikatan antara foil tembaga dan substrat papan yang dipadam adalah 1. ON/mm, dan papan selepas melukis elektrik tidak menunjukkan lambat atau gelembung udara selepas enam kejutan panas.

Proses pengeboran:

Keadaan pengeboran adalah parameter penting, yang secara langsung mempengaruhi kualiti dinding lubang PCB semasa pemprosesan. Laminat berlepas tembaga tanpa halogen menggunakan serye P dan N, kumpulan fungsi, untuk meningkatkan berat molekul dan ketat ikatan molekul, dengan itu juga meningkatkan ketat bahan. Pada masa yang sama, titik Tg bahan-bahan bebas halogen secara umum lebih tinggi daripada yang laminat-clad tembaga biasa, jadi pengeboran biasa dengan parameter pengeboran FR-4, kesan biasanya tidak terlalu memuaskan. Apabila mengebor papan bebas halogen, beberapa penyesuaian perlu dilakukan dalam keadaan pengeboran biasa.

Contohnya, papan empat lapisan yang dibuat dari papan utama Shengyi S1155/S0455 dan PP, parameter pengeboran tidak sama dengan parameter pengeboran biasa. Apabila menggali plat bebas halogen, kelajuan patut ditambah dengan 5-10% lebih cepat dari parameter normal, sementara kelajuan sumber dan tarik patut dikurangi dengan 10-15% dibandingkan dengan parameter normal. Dengan cara ini, kasar lubang yang terbongkar adalah kecil.

Keperlawanan Alkali

Secara umum, resistensi alkali plat bebas halogen lebih teruk daripada FR-4 biasa. Oleh itu, dalam proses pencetak dan proses kerja semula selepas topeng askar, perhatian istimewa perlu diberikan pada masa penyemburan dalam penyelesaian penyemburan alkalin. Untuk mencegah titik putih pada substrat. Dalam produksi sebenar, saya telah menderita banyak: papan bebas halogen yang telah disembuhkan dan disediakan selepas topeng askar perlu dibayar semula kerana beberapa masalah. Namun, kaedah pencucian semula FR-4 biasa masih digunakan untuk pencucian belakang pada suhu 75°C. Selepas menyelam dalam 10% NaOH selama 40 minit, semua titik putih di substrat telah dihapuskan, dan masa penyumpang telah dikurangi kepada 15-20 minit. Masalah ini tidak lagi wujud. Oleh itu, lebih baik untuk membuat papan pertama pertama untuk mendapatkan parameter terbaik untuk mengubah pekerjaan topeng askar papan bebas halogen, dan kemudian mengubah pekerjaan dalam batch.

Produsi topeng tentera bebas halogen

Pada masa ini, terdapat banyak jenis tinta topeng tentera bebas halogen dilancarkan di dunia, dan prestasi mereka tidak banyak berbeza dari tinta fotosensitif cair biasa. Operasi khusus pada dasarnya sama dengan tinta biasa.

PCB bebas halogen

Papan PCB bebas halogen mempunyai penyorban air rendah dan memenuhi keperluan perlindungan persekitaran, dan ciri-ciri lain juga boleh memenuhi keperluan kualiti papan PCB. Oleh itu, permintaan papan PCB bebas halogen meningkat; dan penyedia PCB utama lainnya lebih banyak dana telah dilaburkan dalam penyelidikan dan pembangunan substrat PCB bebas halogen dan PP bebas halogen. Oleh itu, semua penghasil PCB patut masukkan ujian dan penggunaan PCB bebas halogen ke agenda, membuat rancangan terperinci, dan secara perlahan-lahan mengembangkan bilangan PCB bebas halogen di kilang, supaya mereka berada di depan permintaan pasar.

IPCB adalah penghasil PCB bebas halogen. Untuk produk yang dibuat oleh IPCB, klik: PCB bebas halogen