| EN

专业高精密PCB电路板研发生产厂家

微波电路板·高频板·高速电路板·双面多层板·HDI电路板·软硬结合板

报价/技术支持·电话:0755-23200081邮箱:sales@ipcb.cn

行业新闻

行业新闻

为什么要禁卤呢?那什么是无卤素PCB?
2021-11-05
浏览次数:73
分享到:

一、什么是无卤基材


无卤素基材:

在化学元素周期表中,周期系ⅦA族元素指卤族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。按照JPCA-ES-01-2003标准:氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09%Wt(重量比)的覆铜板,定义为无卤型覆铜板。(同时,CI+Br总量≤0.15%[1500PPM])

元素周期表

二、为什么要禁卤

卤素:
指化学元素周期表中的卤族元素,包括氟(F)、氯(CL)、溴(Br)、碘(1)。目前,阻燃性基材,FR4、CEM-3等,阻燃剂多为溴化环氧树脂。

相关机构曾对环氧树脂基材做过研究:含卤素的阻燃基材(聚合多溴联苯PBB:聚合多溴化联苯乙醚PBDE)在废弃燃烧时,会释放(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃(Benzfuran)等有害物质,这种物质气味难闻,具有高毒性,并可致癌,人体一经吸入无法排出,对人体有巨大的危害。因此,欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质。中国信息产业部同样文件要求,投入市场的电子信息产品不能含有铅、汞、六价铬、聚合多溴联苯或聚合多溴化联苯乙醚等物质。

据了解,PBB和PBDE在覆铜板行业已基本上不在使用,较多使用的是除PBB和PBDE以外的溴阻燃材料,例如四溴双苯酚A,二溴苯酚等,其化学分子式是CISHIZOBr4。这类含溴作阻燃剂的覆铜板虽未有任何法律法规加以规定,但这类含溴型覆铜板,燃烧或电器火灾时,会释放出大量有毒气体(溴化型),发烟量大;在PCB作热风整平和元件焊接时,板材受高温(>200)影响,也会释放出微量的溴化氢;是否也会产生有毒气体,还在评估中。

三、无卤基板的原理

无卤素板则是通过替换或取代这些有害元素,来实现PCB的环保无毒。目前来说,大部分的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。有趣的是,含磷氮化合物的高分子树脂在燃烧时,受热分解生成偏聚磷酸,极具强脱水性,使高分子树脂表面形成炭化膜,隔绝树脂燃烧表面与空气接触,使火熄灭,达到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子树脂,燃烧时产生不燃性气体,协助树脂体系阻燃。

无卤素


四、无卤板材的特点

1.材料的绝缘性

无卤素PCB除了环保,还具有良好的散热性可靠性,更适合无铅电路所需的高温工艺;由于采用P或N来取代卤素原子因而一定程度上降低了环氧树脂的分子键段的极性,从而提高质的绝缘电阻及抗击穿能力。

2.材料的吸水性

无卤板材由于氮磷系的还氧树脂中N和P的狐对电子相对卤素而言较少,其与水中氢原子形成氢键的机率要低于卤素材料,因而其材料的吸水性低于常规卤素系阻燃材料。对于板材来说,低的吸水性对提高材料的可靠性以及稳定性有一定的影响。

3.材料的热稳定性

无卤板材中氮磷的含量大于普通卤系材料卤素的含量,因而其单体分子量以及Tg值均有所增加。在受热的情况下,其分子的运动能力将比常规的环氧树脂要低,因而无卤材料其热膨胀系数相对要小。

相对于含卤板材,无卤板材具有更多优势,无卤素板材取代含卤板材也是大势所趋。但是事物往往具有两面性,无卤素板的优点不仅在制造过程中而且在设计中都以增加复杂性为代价。无卤PCB制板与常规PCB存在区别,比如钻孔

五、生产无卤PCB的体会

1.钻孔加工性

钻孔条件是一个重要参数,直接影响PCB在加工过程中的孔壁质量。无卤板采用的P、N系列官能团增大了分子量同时增强了分子键的刚性,导致材料的刚性增强,同时,无卤材料的TG点一般较高,因此采用普通FR-4的钻孔参数进行钻孔,效果并不理想。在钻无卤板时,需在正常的钻孔条件下,适当做一些调整。

2.层压

层压参数,因不同公司的板材可能会有所不同。就拿上面所说的生益基板及PP做多层板来说,其为保证树脂的充分流动,使结合力良好,要求较低的板料升温速率(1.0-1.5℃/min)及多段的压力配合,另在高温阶段则要求时间较长,180℃维持50分钟以上。以下是推荐的一组压板程序设定及实际的板料升温情况。压出的板检测其铜箔与基板的结合力为1.ON/mm,图电后的板经过六次热冲击均未出现分层、气泡现象。

3.耐碱性

一般无卤板材其抗碱性都比普通的FR-4要差,因此在蚀刻制程上以及在阻焊后返工制程上,应特别注意,在碱性的退膜液中浸泡时间不能太长,以防出现基材白斑。

4.无卤阻焊制作

目前世面上推出的无卤阻焊油墨也有很多种,其性能与普通液态感光油墨相差不大具体操作上也与普通油墨基本差不多。

无卤PCB板由于具有较低的吸水率以及适应环保的要求,在其他性能也能够满足的品质要求,因此,无卤PCB板的需求量已然越来越大。

爱彼电路(iPcb®)是专业高精密PCB电路板研发生产厂家,可批量生产4-46层pcb板,电路板,线路板,高频板,高速板,HDI板,pcb线路板,高频高速板,IC封装载板,半导体测试板,多层线路板,hdi电路板,混压电路板,高频电路板,软硬结合板等

X

截屏,微信识别二维码

微信号:IPcb-cn

(点击微信号复制,添加好友)

  打开微信

微信号已复制,请打开微信添加咨询详情!