PCB科技 - 什麼是無鹵PCB（HF PCB）？

1 是什麼 無鹵素PCB(（高頻PCB）) substrate

根據jpca-es-01-2003.標準：氯（C1）和溴（BR）含量小於0.09%（重量比）的PCB覆銅板定義為無鹵覆銅板。 （同時，總CI+br–0.15.%[1500ppm]）

2、PCB中為什麼要禁用鹵素

鹵素系指化學元素週期表中的鹵素族元素, including fluorine (f), chlorine (CL), bromine (BR) and iodine (1). 現時, 阻燃FR4基板, FR4, CEM-3, 等., 阻燃劑主要是溴化環氧樹脂. 溴化環氧樹脂中, 四溴雙酚A, 多溴聯苯, 聚合多溴聯苯醚和多溴聯苯醚是覆銅板的主要阻擋燃料, 成本低，與環氧樹脂相容. 然而, studies by relevant institutions have shown that halogen containing flame retardant 資料 (polybrominated biphenyl PBB: polybrominated diphenyl ether PBDE) will emit dioxin dioxin (TCDD) and benzfuran (benzfuran) when they are burned on fire. 他們有大量的煙霧, 難聞的氣味, 高毒性氣體, 致癌物, 攝入後不能排出, 不環保，影響人體健康. 因此, 歐盟開始禁止多溴聯苯和多溴二苯醚作為電子資訊產品的阻燃劑. 根據中國資訊產業部發佈的同一檔案, 投放市場的電子資訊產品不得含鉛, 水星, 六價鉻, 多溴聯苯或多溴聯苯醚. 六種物質, 如PBB和PBDE, 歐盟法律禁止. 據瞭解，PBB和PBDE基本上不用於覆銅板行業. 主要使用PBB和PBDE以外的溴阻燃資料, 如四溴雙酚A, 二溴苯酚, 等., 其化學式為cishizobr4. 對於這種含溴阻燃的覆銅板，沒有法律法規. 然而, this kind of copper clad laminate containing bromine will release a large amount of toxic gas (brominated type) during combustion or electrical fire. PCB用於熱風整平和元件焊接時, the 板 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. 因此, 法律不禁止使用含有四溴雙酚A阻燃劑的FR4板, 但無法調用 無鹵素PCB board.

無鹵素PCB

3、無鹵PCB（（高頻PCB））基板原理

現時, 大多數 無鹵素PCB 資料主要為磷和磷氮系列. 含磷樹脂燃燒時, 它會分解成偏多磷酸, 具有很强的脫水性, 在聚合物樹脂表面形成碳化膜, 隔離樹脂燃燒表面與空氣接觸, 滅火，達到阻燃效果. 含有磷和氮化合物的高分子樹脂在燃燒過程中會產生不可燃氣體, 有助於樹脂系統阻燃.

4、無鹵PCB（（高頻PCB））特性

4.1) insulation of 無鹵素PCB 資料

由於鹵素原子被P或N取代，在一定程度上降低了環氧樹脂分子鍵段的極性，從而提高了環氧樹脂的絕緣電阻和耐穿刺性。

4.2）無鹵PCB資料的吸水性

無鹵PCB（HF PCB）板在水中與氫原子形成氫鍵的可能性低於鹵素資料，因為硝基磷氧化還原樹脂中N和P的孤對電子小於鹵素資料，囙此無鹵PCB資料的吸水率低於傳統鹵素基阻燃資料。 對於板材，低吸水率對提高資料的可靠性和穩定性有一定影響。

4.3) thermal stability of 無鹵素PCB 材料

無鹵PCB中氮和磷的含量高於普通鹵基PCB，囙此單體分子量和TG值新增。 在加熱的情况下，其分子運動能力將低於常規環氧樹脂，囙此無鹵PCB資料的熱膨脹係數相對較小。

無鹵素PCB

5. 生產 無鹵素PCB experience

現時，大量PCB供應商已經開發或正在開發無鹵PCB覆銅板和相應的半固化晶片。 據我們所知，polyclad的pcl-fr-226/240、Isola的del04ts、s1155/s0455、南亞、紅人ga hf和松下GX系列。 2008年，iPCB開始使用polyclad的pcl-fr-226/240板生產手機電池板。 今年，iPCB開發生產了勝意s1155無鹵PCB板和多層PCB板，南亞無鹵PCB板也在試生產中。 現時，使用無鹵板材已占我國板材總消耗量的20%。

5.1）無鹵PCB（HF PCB）層壓

層壓參數可能因公司而异。 以盛意基板和PP為例，介紹了多層板的製作方法。 為了確保樹脂的充分流動和良好的粘合力，需要較低的加熱速率（1.0-1.5攝氏度/分鐘）和多級壓力協調。 此外，它在高溫階段需要更長的時間，並在180攝氏度下保持50分鐘以上。 以下是一組推薦的壓板程式設定和實際板材溫昇。 銅箔和基板之間的結合力為1。 開/毫米。 經過六次熱衝擊後，擠壓板上沒有分層和氣泡現象。

5.2）無鹵PCB的鑽孔可加工性

鑽孔條件是PCB加工過程中的一個重要參數，直接影響孔壁質量。 由於無鹵PCB覆銅板中使用了P和N系列官能團，分子量新增，分子鍵剛性增强。 同時，無鹵資料的TG點一般高於普通覆銅板。 囙此，普通FR-4鑽井參數的鑽井效果不是很理想。 鑽孔無鹵板時，應在正常鑽孔條件下進行一些調整。 例如，我公司採用勝意s1155/s0455芯板和PP四層板，其鑽井參數與正常鑽井參數不同。 鑽孔無鹵板時，旋轉速度比正常參數高5-10%，而進給和退出速度比正常參數低10-15%，囙此鑽孔粗糙度小

5.3) alkali resistance of 無鹵素PCB(HF PCB)

一般來說，無鹵PCB板的耐鹼性比普通FR-4差。 囙此，在蝕刻工藝和焊接掩模後的返工工藝中，應特別注意在鹼性剝離溶液中的浸泡時間不宜過長，以防止基板上出現白斑。 在實際生產中，我公司遭受了損失：已焊接固化的無鹵板由於一些問題需要進行反沖洗。 然而，它仍處於普通FR-4反洗模式，在75攝氏度的10%NaOH中浸泡40分鐘。 結果，基板上的所有白點都被洗掉，浸泡時間縮短到15-20分鐘。 此問題不再存在。 囙此，對於無鹵PCB板的返工，最好先做一塊板，得到最佳參數，然後批量返工。

5.4）無鹵PCB（HF PCB）的阻焊板製造

現時，市場上有多種無鹵PCB阻焊油墨，其效能與普通液體光敏油墨沒有區別，具體操作與普通油墨幾乎相同。

6、結論

由於吸水率和環保要求較低, 無鹵PCB在其他效能上也能滿足PCB的質量要求. 因此, 對無鹵PCB的需求不斷增加. 此外, 各大板材供應商投入更多資金研發無鹵PCB基板和無鹵pp. 我相信在不久的將來, 低成本無鹵PCB即將上市. 因此, iPCB將試驗和使用 無鹵素PCB 在議程上, 製定了詳細的計畫, 逐步擴大無鹵PCB在iPCB中的份額, 囙此iPCB領先於市場需求.