什么是无卤基材,无卤素PCB的生产经验

2022-06-22 15:10分类：电子元器件阅读：

什么叫无卤素板材,邻苯二甲酸盐PCB的制造工作经验

1.1 什么是无卤素板材
　依照JPCA-ES-01-2003规范：氯(C1)、溴(Br)成分分別低于0.09％Wt(净重比)的聚酰亚胺膜，界定为无卤素型聚酰亚胺膜。(与此同时，CI Br总产量≤0.15％[1500PPM])
1.2 为何要禁卤
　卤素灯泡，指化学分子周期中的卤族元素，包含氟(F)、氯(CL)、溴(Br)、碘(1)。现阶段，阻燃等级板材，FR4、CEM-3等，无卤阻燃剂多以溴化环氧树脂胶。溴化环氧树脂胶中，四溴双酚A、汇聚多溴联苯，汇聚多溴联苯医用乙醚，多溴二苯醚是聚酰亚胺膜的关键阻然料，其低成本，与环氧树脂胶兼容。但有关组织研究表明，含卤素灯泡的防火材料(汇聚多溴联苯PBB：汇聚多溴化过氧化苯甲医用乙醚PBDE)，废料起火焚烧时，会释放二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯咪唑(Benzfuran)等，散烟量大，味道刺鼻，高毒副作用汽体，致癌物质，摄取后难以排出来，不环境保护，危害身体健康。因而，欧盟国家进行，禁止在电子信息技术企业产品以PBB、PBDE做为无卤阻燃剂。中国信息产业部相同文档规定，到2006年7月1日起，投放市场的机械电子商品不可以带有铅、汞、六价铬、汇聚多溴联苯或汇聚多溴化过氧化苯甲医用乙醚等化学物质。
　欧盟国家的法律法规严禁应用的是PBB和PBDE等六种化学物质，据统计，PBB和PBDE在聚酰亚胺膜领域已大部分没有应用，较多采用的是除PBB和PBDE之外的溴防火材料，比如四溴双甲酸A，二溴甲酸等，其化学分子式是CISHIZOBr4。这种含溴作无卤阻燃剂的聚酰亚胺膜没有一切相关法律法规多方面要求，但这种含溴型聚酰亚胺膜，点燃或电器火灾时，会散发出大量的有害气体(溴化型)，散烟量大；在PCB作暖风平整和元器件电焊焊接时，板才受高溫(>200)危害，也会释放少量的溴化氢；是不是也会造成二恶英，仍在评定中。因而，带有四溴双酚A无卤阻燃剂的FR4板才，现阶段国家法律上沒有被严禁，还能够应用，但不可以称为无卤素板才。
　文中探讨的是邻苯二甲酸盐印制电路板的生产加工特性、生产过程的一些感受。
1.3 无卤素基钢板的基本原理
　就现在来讲，绝大多数的无卤素原材料主要是以磷系和磷氮系为主导。含磷量环氧树脂在点燃时，受分解反应转化成偏聚硫酸铵，具有强脱水性，使高分子材料环氧树脂表层产生碳化膜，阻隔环氧树脂点燃表层与气体触碰，使火灭掉，做到防火实际效果。含磷量碳氢化合物的高分子材料环氧树脂，点燃时造成难燃气体，帮助环氧树脂管理体系阻燃性。

2 无卤素板才的特性
2.1 原材料的绝缘性能
　因为选用P或N来替代卤素原子因此一定水平上减少了环氧胶的分子键段的旋光性，进而提升质的接地电阻及抵御穿工作能力。
2.2 原材料的吸水能力
　无卤素板才因为硝氮系的还氧环氧树脂中N和P的狐对电子器件相对性卤素灯泡来讲较少，其与水里氢原子产生共价键的概率要小于卤素灯泡原材料，因此其原材料的吸水能力小于基本卤素灯泡系防火材料。针对板才而言，低的吸水能力对增强原料的稳定性及其可靠性有一定的危害。
2.3 原材料的耐热性
　无卤素板才中硝氮的成分超过一般卤系原材料卤素灯泡的成分，因此其单个相对分子质量及其Tg值均有所增加。在加热的情形下，其分子结构的活动工作能力将比传统的环氧树脂胶要低，因此无卤素原材料其线膨胀系数相对性要小。

3 生产制造无卤素PCB的感受
无卤素板才经销商
　现阶段有较多一部分的板才经销商，均早已研发出或已经开发设计无卤素聚酰亚胺膜及相对应半干固片，就我们知道的有Polyclad的PCL-FR-226／240、Isola的DEl04TS、生益S1155／S0455型、东亚、宏仁GA-HF及其松下电工GX系列产品等。
　我司在2002年已逐渐大批量选用Polyclad的PCL-FR-226／240板才用以生产制造手机上太阳能电池板，2021年又研发了生益S1155基钢板及其实木多层板的制做，另东亚的无卤素板才也在使用中。现阶段无卤素板才的运用已占我司总板才使用量的20％。
3.1 压层：
　压层主要参数，因不一样企业的板才很有可能会各有不同。就拿上边所讲的生益基钢板及PP做实木多层板而言，其为确保环氧树脂的充足流动性，使结合性优良，规定较低的板材提温速度(1.0-1.5℃／min)及两段的工作压力相互配合，另在高溫环节则规定時间较长，180℃保持50分钟之上。下列是强烈推荐的一组销钉程序流程设置及具体的板材提温状况。压出来的板检验其铜泊与基钢板的结合性为1.ON／mm，图电后的板历经六次热冲击性均未发生分层次、汽泡状况。
3.2 打孔工艺性能:
　打孔标准是一个关键主要参数，立即危害PCB在生产过程中的孔边品质。无卤素聚酰亚胺膜因为选用P、N系列产品官能团异构扩大了相对分子质量与此同时提高了分子键的刚度，因此也加强了原材料的刚度，与此同时，无卤素原材料的Tg点一般较一般聚酰亚胺膜要高，因而选用一般FR-4的打孔主要参数开展打孔，实际效果一般并不是很理想化。钻无卤素板时，需要在一切正常的打孔标准下，适度作一些调节。
　比如我司选用生益S1155／S0455型细木工板及PP所做的四层板，其打孔主要参数也不与一切正常打孔主要参数一样。钻无卤素板时，其转速比要快比一切正常主要参数提升5—10％，而下刀及进刀速率则比一切正常主要参数减少10—15％，那样，钻出来的孔才表面粗糙度小。
3.3 耐酸性
　一般无卤素板才其抗偏碱都比平常的FR-4要差，因而在蚀刻加工制造上还有在防焊后返修制造上，应需注意，在偏碱的退膜液中泡浸的时间不可以过长，防止发生板材白斑病。我司在具体的制造中，就曾吃过亏：做完防焊且干固了的无卤素板，因有一些难题需返洗，但返洗时仍依照一般FR-4返洗的方法，于溫度75℃，浓度值10％NaoH中泡浸了40分鐘，結果洗出来的所有板材白斑病，后把泡浸的时长减少为15-20分鐘，此难题不会再存有。因而，对于无卤素板返修防焊时尽量先做首板，以得到最好主要参数，再大批量返修。
3.4 无卤素防焊制做
　现阶段市面上发布的无卤素阻焊油墨也是有很多种多样，其特性与一般液体光感应印刷油墨相距并不大具体步骤上也与一般印刷油墨基本上类似。

4 结语
　无卤素PCB板因为有着较低的含水率及其融入环境保护的规定，在别的功能也可以达到PCB板的质量规定，因而，无卤素PCB板的需要量早已越来越大；另各种板才经销商在无卤素基钢板及其无卤素PP的开发上也付出了大量的资产，坚信不久以后，底价的无卤素板构·会立刻投放市场。因而，各PCB生产厂家均应当把无卤素板才的使用及应用提上日程，制订出完整的方案，逐渐扩张无卤素板才在我厂的拥有量，使自身走在市场前景的前面。

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