Tecnología de PCB - ¿¿ qué es un PCB libre de halógenos?

¿¿ qué es un PCB libre de halógenos?

1. de acuerdo con la norma jpca - es - 01 - 2003: los laminados recubiertos de cobre con un contenido de cloro (c1) y bromo (pr) inferior al 0,09% WT (relación de peso) se definen como laminados recubiertos de cobre libres de halógenos. (al mismo tiempo, el volumen total de Ci + PR es del 0,15% [1500ppm])

¿1.2 ¿ por qué está prohibido el uso de halógenos?

Las halógenos se refieren a los elementos halógenos en la tabla periódica de los elementos químicos, incluidos el flúor (f), el cloro (c1), el bromo (br) y el yodo. En la actualidad, los sustratos ignífugos fr4, CEM - 3, etc., la mayoría de los retardantes de llama son resina epoxi bromada. En la resina epoxidada bromada, el tetrabromobisfenol a, los polibromobibenos poliméricos, los policlorodifenilos poliméricos y los polibromodifenos poliméricos son las principales barreras de combustible de los laminados recubiertos de cobre. Son de bajo costo y compatibles con la resina epoxi. Sin embargo, los estudios realizados por las instituciones pertinentes han demostrado que los materiales ignífugos que contienen halógenos (pcb: pbb: pbb: PBB ethil pbde) emiten dioxinas (dioxinas tcdd), benzofuranos (benzofuranos), etc. al descartar y quemar. Una gran cantidad de humo, olor desagradable, gases altamente tóxicos, carcinógenos, que no se pueden expulsar después de la ingesta, no son respetuosos con el medio ambiente y afectan la salud humana. Por lo tanto, la Unión Europea comenzó a prohibir el uso de polibromodibenos y polibromodibenatos como retardantes de llama en productos de información electrónica. El Ministerio de Industria de la información de China también requiere que a partir del 1 de julio de 2006, los productos de información electrónica puestos en el mercado no contengan plomo, mercurio, cromo hexavalente, bifenilos polibromados o polibromados.

La legislación de la UE prohíbe el uso de seis sustancias, incluidos los bifenilos polibromados y los polibromados. Se entiende que la industria de laminados recubiertos de cobre básicamente ya no utiliza polibromados y polibromados, y utiliza polibromados como el tetrabromo y materiales ignífugos bromados distintos de los polibromados y polibromados. La fórmula química del bpa, bromofenol, etc. es cishizobr4. Esta placa de cobre cubierta que contiene bromo como retardante de llama no está regulada por ninguna ley, pero esta placa de cobre cubierta que contiene bromo libera una gran cantidad de gases tóxicos (bromados) y una gran cantidad de humo cuando se quema o se produce un incendio eléctrico; Cuando los PCB se nivelan con aire caliente y soldan los componentes, la placa se ve afectada por altas temperaturas (> 200), lo que libera trazas de bromuro de hidrógeno; Todavía se está evaluando si también producirá dioxinas. Por lo tanto, las láminas fr4 que contienen retardantes de llama tetrabromobibpa no están actualmente prohibidas por la ley y todavía se pueden usar, pero no se pueden llamar láminas libres de halógenos.

Este artículo discute las características de procesamiento de la placa de circuito impreso sin halógenos y algunas experiencias en el proceso de procesamiento.

1.3 principios de los sustratos libres de halógenos

En la actualidad, la mayoría de los materiales libres de halógenos son principalmente a base de fósforo y a base de fósforo y nitrógeno. Cuando la resina de fósforo se quema, se descompone por calor para producir ácido metapolifosfórico con fuertes propiedades deshidratadas, formando así una película carbonizada en la superficie de la resina de polímero, aislando la superficie de combustión de la resina del aire, apagando el fuego y logrando un efecto retardante de llama. Las resina polimérica que contienen compuestos de fósforo y nitrógeno producen gases no combustibles cuando se queman, lo que ayuda a la resistencia a la llama del sistema de resina.

2. características de las láminas libres de halógenos

2.1 aislamiento de materiales

Debido al uso de P O N en lugar de átomos halógenos, la polar de los segmentos de enlace molecular de resina epoxi se reduce en cierta medida, lo que mejora la resistencia de aislamiento cualitativo y la resistencia a la ruptura.

2.2 absorción de agua de los materiales

Las láminas libres de halógenos tienen menos electrones halógenos que en la resina de reducción de oxígeno a base de nitrógeno y fósforo. La probabilidad de formar un enlace de hidrógeno con los átomos de hidrógeno en el agua es menor que la del material halógeno, por lo que la tasa de absorción de agua del material es menor que la del material ignífugo tradicional a base de halógeno. Para la placa, la baja absorción de agua tiene un cierto impacto en la mejora de la fiabilidad y estabilidad del material.

2.3 estabilidad térmica de los materiales

El contenido de nitrógeno y fósforo en las láminas libres de halógenos es mayor que el contenido de halógenos en los materiales comunes a base de halógenos, por lo que su peso molecular único y el valor de Tg aumentan. Cuando se calienta, su movilidad Molecular será menor que la de la resina epoxi tradicional, por lo que el coeficiente de expansión térmica de los materiales libres de halógenos es relativamente pequeño.

3. experiencia en la producción de PCB libres de halógenos

Proveedores de placas libres de halógenos

En la actualidad, hay un gran número de proveedores de láminas que han desarrollado o están desarrollando laminados recubiertos de cobre libres de halógenos y los preimpregnados correspondientes. Actualmente hay PCL - FR - 226 / 240 de polyclad, del04ts de isola, shengyi s1155 / s0455, South asia, hongren GA - hf, Panasonic Electric GX series, etc.

3.1 laminaciones:

Los parámetros de laminación pueden ser diferentes para diferentes empresas. El sustrato shengyi y el PP mencionados anteriormente se utilizan como placas multicapa. Para garantizar un flujo adecuado de la resina y una buena adherencia, requiere una tasa de calentamiento más baja (1,0 - 1,5 ° C / min) y un ajuste de presión de varios niveles requiere un tiempo más largo en la fase de alta temperatura y se mantiene a 180 ° C durante más de 50 minutos. A continuación se muestra la configuración del programa de la placa de presión recomendada y el aumento real de la temperatura de la placa. La fuerza de unión entre la lámina de cobre y el sustrato de la placa de extrusión es 1. On / MM y la placa después de la electrificación no mostró estratificación ni burbujas después de seis choques térmicos.

3.2 procesabilidad de la perforación:

Las condiciones de perforación son un parámetro importante que afecta directamente la calidad de la pared del agujero de PCB durante el procesamiento. Los laminados recubiertos de cobre libres de halógenos utilizan grupos funcionales de las series P y n para aumentar la rigidez del peso molecular y los enlaces moleculares, lo que también mejora la rigidez del material. Al mismo tiempo, los puntos Tg de los materiales libres de halógenos son a menudo más altos que los laminados recubiertos de cobre ordinarios, por lo que los parámetros de perforación de FR - 4 se utilizan para la perforación ordinaria, y el efecto generalmente no es muy satisfactorio. Al perforar placas libres de halógenos, se deben hacer algunos ajustes en condiciones normales de perforación.

Por ejemplo, los parámetros de perforación de la placa central shengyi s1155 / s0455 y la placa de cuatro capas hecha de PP son diferentes de los parámetros normales de perforación. Al perforar la placa libre de halógenos, la velocidad debe ser un 5 - 10% más rápida que los parámetros normales, mientras que la velocidad de alimentación y devolución debe reducirse un 10 - 15% en comparación con los parámetros convencionales. De esta manera, la rugosidad de la perforación es menor.

3.3 resistencia a los álcalis

En general, la resistencia alcalina de las placas libres de halógenos es peor que la del FR - 4 ordinario. Por lo tanto, en el proceso de grabado y el proceso de retrabajo después de soldar la máscara, se debe prestar especial atención al tiempo de inmersión en la solución de desprendimiento alcalino. Evitar la aparición de puntos blancos en el sustrato. En la producción real, he sufrido mucho: las placas libres de halógenos solidificadas y soldados después de la máscara de soldadura necesitan ser limpiadas nuevamente debido a algunos problemas. Sin embargo, a una temperatura de 75 ° c, el método normal de redescubrimiento FR - 4 sigue siendo para el contralavado. Después de 40 minutos de remojo en un 10% de naoh, todos los puntos blancos en el sustrato se lavaron y el tiempo de remojo se redujo a 15 - 20 minutos. Este problema ya no existe. Por lo tanto, es mejor hacer la primera placa primero para obtener los mejores parámetros del flujo de bloqueo de retrabajo de la placa libre de halógenos, y luego retrabajar por lotes.

3.4 producción de flujos sin halógenos

En la actualidad, hay muchos tipos de tintas de soldadura sin halógenos lanzadas en el mundo, y sus propiedades no son muy diferentes de las tintas fotosensibles líquidas ordinarias. El funcionamiento específico es básicamente el mismo que la tinta ordinaria.

PCB sin halógenos

4. Conclusiones

La placa de PCB sin halógenos tiene una baja tasa de absorción de agua y cumple con los requisitos ambientales, y otras propiedades también pueden cumplir con los requisitos de calidad de la placa de pcb. Por lo tanto, la demanda de placas de PCB libres de halógenos está aumentando; Y otros grandes proveedores de pcb. se han invertido más dinero en la investigación y el desarrollo de sustratos de PCB libres de halógenos y pp libres de halógenos. se cree que la estructura de placas de circuito libres de halógenos de bajo precio pronto se pondrá en el mercado. Por lo tanto, todos los fabricantes de PCB deben poner en la agenda la prueba y el uso de PCB libres de halógenos, desarrollar planes detallados y ampliar gradualmente la cantidad de PCB libres de halógenos en la planta para colocarlos a la vanguardia de la demanda del mercado.

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