Teknik PCB - Mengapa halogen harus dilarang dalam produksi PCB sekarang?

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])

Bahan bebas halogen termasuk TU883 TUC, DE156 Isola, GreenSpeed? Seri, Shengyi S1165/S1165M, S0165, dll...

01

Mengapa perlu melarang halogen dalam produksi papan sirkuit PCB?

halogen:

Rujuk kepada unsur halogen dalam jadual periodik unsur kimia, termasuk fluor (F), klor (Cl), brom (Br) dan iod (I). Pada masa ini, substrat penyelamat api, FR4, CEM-3, dll., penyelamat api adalah kebanyakan resin epoksi brominat.

Studi oleh institusi berkaitan telah menunjukkan bahawa bahan-bahan yang mengandungi halogen yang menyerang api (Bifenil Polybrominated PBB: Biphenyl Ethyl PBDE Polybrominated) akan mengeluarkan dioksin (dioxin TCDD), Benzfuran (Benzfuran), dll. apabila mereka dibuang dan dibakar. Asap besar, bau tidak menyenangkan, ada gas yang sangat beracun, yang merupakan karcinogeni, dan tidak boleh dibuang selepas dimakan oleh tubuh manusia, yang mengalami kesan yang serius kepada kesehatan.

Oleh itu, undang-undang EU melarang penggunaan enam bahan termasuk PBB dan PBDE. Kementerian Industri Maklumat China juga memerlukan bahawa produk maklumat elektronik yang diletakkan ke pasar tidak boleh mengandungi bahan-bahan seperti lead, mercury, hexavalent chromium, polybrominated biphenyls atau polybrominated biphenyl ethers.

Ia dipahami bahawa PBB dan PBDE pada dasarnya tidak lagi digunakan dalam industri laminat lapisan tembaga. Bahan-bahan penerbangan api brom selain PBB dan PBDE, seperti tetrabromobisfenol A, dibromophenol, dll., kebanyakan digunakan. Formula kimia adalah CISHIZOBr4. Walaupun jenis ini laminat lapisan tembaga yang mengandungi bromin sebagai penambah api tidak diatur oleh mana-mana undang-undang dan peraturan, jenis ini laminat lapisan tembaga yang mengandungi bromin akan melepaskan sejumlah besar gas toksik (jenis bromin) dan asap semasa pembakaran atau api elektrik. Besar apabila PCB digunakan untuk penerbangan udara panas dan penerbangan komponen, plat akan diserang oleh suhu tinggi (>200), dan sejumlah kecil bromid hidrogen akan dilepaskan; sama ada ia juga akan menghasilkan gas beracun masih dalam penilaian.

Dalam ringkasan. Penggunaan halogen sebagai bahan mentah mempunyai konsekuensi negatif besar dan diperlukan untuk melarang halogen.

02

Prinsip substrat bebas halogen

Untuk sekarang, kebanyakan bahan bebas halogen adalah kebanyakan berasaskan fosfor dan berasaskan fosfor-nitrogen.

Apabila resin yang mengandungi fosfor dibakar, ia dihancurkan oleh panas untuk menghasilkan asid meta-polifosforik, yang mempunyai sifat dehidrasi yang kuat, yang membentuk filem karbonizat di permukaan resin polimer, yang mengisolasi permukaan pembakaran resin dari sentuhan dengan udara, mematikan 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.

03

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 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 PCB:

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.

Berbanding dengan plat yang mengandungi halogen, plat bebas halogen mempunyai lebih keuntungan, dan ia juga cenderung umum untuk menggantikan plat yang mengandungi halogen dengan plat bebas halogen.

04

Pengalaman dalam menghasilkan PCB bebas halogen

laminasi:

Parameter penyesalan mungkin berbeza kerana plat syarikat yang 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 diantara foil tembaga dan substrat papan ekstrus adalah 1.ON/mm, dan papan selepas melukis listrik 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 lapisan tembaga bebas halogen menggunakan kumpulan fungsi serye P dan N untuk meningkatkan berat molekul dan pada masa yang sama meningkatkan 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 tebing biasa. Oleh itu, menggunakan parameter pengeboran FR-4 biasa untuk pengeboran, kesan secara umum tidak sangat puas.

Apabila mengebor papan bebas halogen, beberapa penyesuaian perlu dilakukan dalam keadaan pengeboran biasa.

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 di substrat.

Produksi topeng solder 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.

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.