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Che cos'è il PCB senza alogeni?
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Che cos'è il PCB senza alogeni?

Che cos'è il PCB senza alogeni?

2021-10-13
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Author:Downs

What is a PCB senza alogeni?

1. Secondo la norma JPCA-ES-01-2003: i laminati rivestiti di rame con contenuto di cloro (C1) e bromo (Br) inferiore allo 0,09% Wt (rapporto peso) sono definiti come laminati rivestiti di rame senza alogeni. (Allo stesso tempo, l'importo totale di CI+Br¤0,15%[1500PPM])


1.2 Why ban halogen?

L'alogeno si riferisce agli elementi alogeni della tavola periodica degli elementi chimici, tra cui fluoro (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodio. Attualmente, i substrati ignifughi, FR4, CEM-3, ecc., sono principalmente resina epossidica bromurata. Tra le resine epossidiche brominate, tetrabromobisfenolo A, bifenili polimerici polibromurati, eteri polimerici polibromurati difenili e eteri polibromurati difenili sono le principali barriere di combustibile per i laminati rivestiti di rame. Hanno basso costo e sono compatibili con resine epossidiche. Tuttavia, studi condotti da istituzioni correlate hanno dimostrato che i materiali ignifughi contenenti alogeni (polibromurati bifenili PBB: polibromurati difenili etilici PBDE) emettono diossina (diossina TCDD), benzofurano (benzfurano), ecc. quando vengono scartati e bruciati. Una grande quantità di fumo, odore sgradevole, gas altamente tossico, cancerogeno, non può essere scaricato dopo l'ingestione, non rispettoso dell'ambiente e influisce sulla salute umana. Pertanto, l'Unione europea ha avviato il divieto di utilizzare PBB e PBDE come ritardanti di fiamma nei prodotti informativi elettronici. Il Ministero dell'Industria dell'Informazione della Cina richiede inoltre che a partire dal 1° luglio 2006, i prodotti informativi elettronici immessi sul mercato non devono contenere sostanze come piombo, mercurio, cromo esavalente, bifenili polibromurati o eteri polibromurati difenili.


Il diritto dell'UE vieta l'uso di sei sostanze tra cui PBB e PBDE. Resta inteso che il PBB e il PBDE non sono più utilizzati nell'industria dei laminati rivestiti di rame e che vengono utilizzati principalmente materiali ignifughi al bromo diversi dal PBB e dal PBDE, come il tetrabromuro. La formula chimica del bisfenolo A, bromofenolo, ecc. è CISHIZOBr4. Questo tipo di laminato rivestito di rame contenente bromo come ritardante di fiamma non è regolato da leggi e regolamenti, ma questo tipo di laminato rivestito di rame contenente bromo rilascerà una grande quantità di gas tossico (tipo brominato) ed emetterà una grande quantità di fumo durante la combustione o incendio elettrico; Quando il PCB è livellato con aria calda e i componenti sono saldati, la piastra è influenzata da alta temperatura (> 200) e una quantità in traccia di bromuro di idrogeno sarà rilasciata; se produrrà anche diossine è ancora in corso di valutazione. Pertanto, i fogli FR4 contenenti tetrabromobisfenolo A ritardanti di fiamma non sono attualmente vietati dalla legge e possono ancora essere utilizzati, ma non possono essere chiamati fogli privi di alogeni.

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PCB senza alogeni

Questo articolo discute le caratteristiche di lavorazione delle schede stampate senza alogeni e alcune esperienze nel processo di lavorazione.

1.3 Principio del substrato privo di alogeni

For now, la maggior parte dei materiali privi di alogeni sono principalmente a base di fosforo e fosforo-azoto. When the phosphorous resin is burned, è decomposto dal calore per generare acido metapolifosforico, which has strong dehydration property, in modo che sulla superficie della resina polimerica si formi un film carbonizzato, which insulates the burning surface of the resin from contact with air, spegne l'incendio, and achieves a flame-retardant effect. La resina polimerica contenente composti di fosforo e azoto genera gas incombustibile quando bruciato, which helps the resin system to be flame-retardant.


2. Caratteristiche dello strato senza alogeni

2.1 Insulation of materials

A causa dell'uso di P o N per sostituire gli atomi alogeni, la polarità del segmento di legame molecolare della resina epossidica è ridotta in una certa misura, migliorando così la resistenza qualitativa dell'isolamento e la resistenza alla rottura.

2.2 Water absorption of materials

La lastra priva di alogeni ha meno elettroni rispetto agli alogeni nella resina di riduzione dell'ossigeno a base di azoto-fosforo. La probabilità di formare legami di idrogeno con gli atomi di idrogeno in acqua è inferiore a quella dei materiali alogeni, quindi l'assorbimento dell'acqua del materiale è inferiore ai materiali ritardanti di fiamma convenzionali a base alogena. Per la scheda, un basso assorbimento d'acqua ha un certo impatto sul miglioramento dell'affidabilità e della stabilità del materiale.

2.3 Thermal stability of materials

Il contenuto di azoto e fosforo nel materiale senza alogeni è superiore al contenuto alogeno dei materiali a base alogena ordinari, quindi il suo peso molecolare monomero e il valore Tg sono aumentati. Una volta riscaldata, la sua mobilità molecolare sarà inferiore a quella delle resine epossidiche convenzionali, quindi il coefficiente di espansione termica dei materiali privi di alogeni è relativamente piccolo.


3. Experience in producing PCB senza alogeni

Fornitore di fogli privi di alogeni

Attualmente, there are a large number of sheet suppliers that have developed or are developing halogen-free copper-clad laminates and corresponding prepregs. Attualmente, there are Polyclad's PCL-FR-226/240, Isola's DEl04TS, Shengyi S1155/S0455, Nanya, Hongren GA-HF, and Matsushita Electric Works GX series, ecc.

3.1 Laminazione:

The lamination parameters may be different for different companies. Prendi il substrato Shengyi e PP sopra menzionato come una scheda multistrato. In order to ensure the full flow of the resin and make the bonding force good, it requires a lower heating rate (1.0-1.5°C/min) and multi-stage Pressure fitting requires a longer time in the high-temperature stage and maintains at 180°C for more than 50 minutes. Di seguito è riportato un set raccomandato di impostazioni del programma della piastra e l'effettivo aumento della temperatura della piastra. The bonding force between the copper foil and the substrate of the extruded board was 1. ON/mm, e la scheda dopo aver estratto l'elettricità non ha mostrato delaminazione o bolle d'aria dopo sei shock termici.

3.2 Lavorabilità della perforazione:

The drilling condition is an important parameter, che influisce direttamente sulla qualità della parete del foro del PCB durante l'elaborazione. The halogen-free copper-clad laminate uses P and N series, gruppi funzionali, to increase the molecular weight and the rigidity of the molecular bond, migliorando così anche la rigidità del materiale. At the same time, il punto Tg dei materiali privi di alogeni è generalmente superiore a quello dei laminati rivestiti di rame ordinari, so ordinary Drilling with the drilling parameters of FR-4, l'effetto generalmente non è molto soddisfacente. When drilling halogen-free boards, alcuni aggiustamenti dovrebbero essere effettuati in condizioni normali di perforazione.

Ad esempio, la scheda a quattro strati fatta della scheda centrale Shengyi S1155/S0455 e PP, i parametri di perforazione non sono gli stessi dei parametri normali di perforazione. Durante la perforazione di piastre prive di alogeni, la velocità dovrebbe essere aumentata del 5-10% più velocemente dei parametri normali, mentre le velocità di avanzamento e ritiro dovrebbero essere ridotte del 10-15% rispetto ai parametri normali. In questo modo, la rugosità del foro forato è piccola.

3.3 Resistenza alcalina

Generalmente, la resistenza alcalina delle piastre senza alogeni è peggiore di quella del normale FR-4. Pertanto, nel processo di incisione e nel processo di rilavorazione dopo la maschera di saldatura, particolare attenzione dovrebbe essere prestata al tempo di immersione nella soluzione di stripping alcalina. Per evitare macchie bianche sul substrato. Nella produzione vera e propria, ho sofferto molto: la scheda priva di alogeni che è stata curata e saldata dopo la maschera di saldatura ha bisogno di essere risciacquata a causa di alcuni problemi. Tuttavia, il normale metodo di risciacquo FR-4 è ancora utilizzato per il lavaggio a una temperatura di 75°C. Dopo aver immerso nel 10% NaOH per 40 minuti, tutte le macchie bianche sul substrato sono state lavate e il tempo di ammollo è stato accorciato a 15-20 minuti. Questo problema non esiste più. Pertanto, è meglio fare la prima scheda prima per ottenere i migliori parametri per la maschera di saldatura rilavorata della scheda priva di alogeni, e quindi rilavorare in lotti.

3.4 Production of halogen-free solder mask

Attualmente, ci sono molti tipi di inchiostri della maschera di saldatura senza alogeni lanciati nel mondo e le loro prestazioni non sono molto diverse da quelle dell'inchiostro fotosensibile liquido ordinario. L'operazione specifica è fondamentalmente la stessa di quella dell'inchiostro ordinario.

PCB senza alogeni

PCB senza alogeni

4. Conclusion

Scheda PCB priva di alogeni Hanno basso assorbimento d'acqua e soddisfano i requisiti di protezione ambientale, and other properties can also meet the quality requirements of PCB board. Pertanto, the demand for PCB senza alogeni il bordo è in aumento; Altri importanti fornitori di PCB Più fondi sono stati investiti nella ricerca e sviluppo di PCB senza alogeni substrates and halogen-free PP. Si ritiene che le strutture a basso prezzo dei circuiti stampati privi di alogeni saranno presto immesse sul mercato. Therefore, tutti i produttori di PCB dovrebbero mettere la prova e l'uso di PCB senza alogeni on the agenda, formulare piani dettagliati, and gradually expand the number of PCB senza alogenis in fabbrica, so that they will be at the forefront of market demand.


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