无卤基材PCB的特点及实践生产
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低烟无卤材料
低烟无卤材料是一种具有环保特性的新型材料,它在各种行业中得到了广泛的
应用。
与传统材料相比,低烟无卤材料具有更低的烟雾产生量和无卤素的特点,能够有效减少火灾事故对环境和人体健康造成的危害。
本文将对低烟无卤材料的特点、应用领域和发展前景进行详细介绍。
首先,低烟无卤材料具有良好的环保特性。
它在燃烧时产生的烟雾较少,不含
有卤素等有害物质,对环境和人体健康的影响较小。
这使得低烟无卤材料成为了当今社会追求环保和可持续发展的重要选择。
其次,低烟无卤材料在建筑、电子、交通等领域有着广泛的应用。
在建筑领域,低烟无卤材料被广泛应用于电缆、线路、隔热材料等方面,能够有效提高建筑物的防火性能;在电子领域,低烟无卤材料被用于制造电子产品的外壳、线路板等部件,能够有效降低电子产品在使用过程中的火灾风险;在交通领域,低烟无卤材料被应用于汽车、火车、飞机等交通工具的内饰和线路等部件,能够有效提高交通工具的防火性能。
最后,低烟无卤材料具有广阔的发展前景。
随着人们对环保和安全性能要求的
不断提高,低烟无卤材料将会得到更广泛的应用。
同时,随着科技的不断进步,低烟无卤材料的生产工艺和性能将会不断提升,使其在更多领域得到应用。
综上所述,低烟无卤材料具有良好的环保特性,广泛的应用领域和广阔的发展
前景。
相信随着社会的不断发展,低烟无卤材料将会成为各行业中不可或缺的重要材料,为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
一种具有优异介电性能的高Tg无卤型覆铜板的介绍粟俊华;席奎东;况小军【摘要】With the rapid development of the information industry, the copper clad laminate application fields pay more and more attention to dielectric performance on sheet. With the increasingly high performance requirements today, we also cannot ignore the present world attention to environmental protection. Undoubtedly, the low dielectric properties of halogen free copper clad panel is the best development choice to meet these requirements. This paper mainly introduces the method of getting a high Tg Halogen-free CCL with good dielectric properties type copper clad laminate. We mainly solidify the modified epoxy resins combined with benzene resins.% 信息产业飞速发展,覆铜板应用领域对板材的介电性能越来越关注,在对覆铜板性能要求越来越高的时候,又不能忽视当下世界对环保的重视,具有较低介电性能的无卤型覆铜板无疑是最佳的开发之选。
文章主要介绍了以改性环氧树脂,结合苯并噁嗪树脂进行固化,得到的一种具有优异介电性能的高Tg无卤型覆铜板。
PCB材料特性及应用PCB即印刷电路板,是一种用于支持和连接电子组件的基板材料。
它具有良好的导电性、绝缘性和耐热性,因此在电子设备中得到广泛应用。
本文将详细介绍PCB材料的特性和应用。
1.导电性:PCB材料具有良好的导电性能,可以实现电子元器件之间的连接。
常见的导电材料有铜和银等金属。
2.绝缘性:PCB材料具有良好的绝缘性能,可以防止电流在电路板上产生短路现象。
常见的绝缘材料有玻璃纤维、环氧树脂和聚酰亚胺等。
3.耐热性:PCB材料需要具有较高的耐热性能,以承受电子设备中的高温环境。
常见的耐热基材有FR4和金属蜂窝板等。
4.机械强度:PCB材料需要具有一定的机械强度,以支撑和保护电子元器件。
常见的机械强度较高的基材有金属基板和陶瓷基板等。
5.尺寸稳定性:PCB材料需要具有良好的尺寸稳定性,以保证电子元器件之间的精确连接。
常见的尺寸稳定性较好的基材有石墨烯和钢板等。
1.通信设备:通信设备中需要大量使用PCB材料,如手机、无线路由器和通信基站等。
PCB材料能够提供稳定的电子连接,并满足高频传输和高速信号处理的需求。
2.计算机和服务器:PCB材料在计算机和服务器中广泛应用,用于支持和连接CPU、内存和其他关键电子组件。
PCB材料能够提供高速信号传输和良好的散热性能。
3.汽车电子:现代汽车中包含大量的电子设备,如发动机控制单元、车载娱乐系统和安全系统等。
PCB材料能够满足汽车电子设备对高温环境和振动环境的要求。
4.医疗设备:医疗设备中需要使用高质量的PCB材料,以保证电子设备的稳定性和可靠性。
PCB材料能够满足医疗设备对高温消毒和电磁兼容性的要求。
5.工业控制设备:工业控制设备中需要使用耐用且高性能的PCB材料,以支持自动化系统的稳定运行。
PCB材料能够满足工业控制设备对高温、高湿度和腐蚀环境的要求。
总结:PCB材料具有导电性、绝缘性、耐热性、机械强度和尺寸稳定性等特性,在电子设备中得到广泛应用。
它是电子元器件之间连接的桥梁,能够提供稳定的电子连接并满足不同领域对PCB材料性能的要求。
无铅无卤素制程详细介绍1 前言1.1 何为无卤基材按照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])1.2 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。
溴化环氧树脂中,四溴双酚A、聚合多溴联苯,聚合多溴联苯乙醚,多溴二苯醚是覆铜板的主要阻燃料,其成本低,与环氧树脂兼容。
但相关机构研究表明,含卤素的阻燃材料(聚合多溴联苯PBB:聚合多溴化联苯乙醚PBDE),废弃着火燃烧时,会放出二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃 (Benzfuran)等,发烟量大,气味难闻,高毒性气体,致癌,摄入后无法排出,不环保,影响人体健康。
因此,欧盟发起,禁止在电子信息产品以 PBB、PBDE作为阻燃剂。
中国信息产业部同样文件要求,到2006年7月1日起,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。
欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质,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;是否也会产生二恶英,还在评估中。
因此,含有四溴双酚A阻燃剂的FR4板材,目前法律上没有被禁止,还可以使用,但不能叫作无卤板材。
本文讨论的是无卤素印制板的加工特点、加工过程的一些体会。
1.3 无卤基板的原理就目前而言,大部分的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。
EN61249-2-21無鹵素標准1.根据EN61249-2-21标准,PCB板基材中的溴不超过900PPM,氯不超过900PPM,溴+氯不超过1500PPM才可以称为无卤PCB板.注意,此限量计算不包含铜膜及阻焊剂的质量,仅指相对于基材的质量比.IEC61189-22006标准要求是去除铜膜和阻焊剂,对基材作此限量规定.2.电子电气行业塑料大约15%为阻燃制品,阻燃剂主要使用溴,氯系化合物.德国环境团体PAL从1995年开始在电子电气设备外壳中禁用有机溴化物,瑞典TCO95规定在电子电气设备中凡超过25克的塑料器件,禁止使用有机溴,氯化合物.3.塑料中卤素的限制还没有见到国际标准或国家标准,只是有些协会或企业提出了限制要求,其限量依然根据EN61249-2-21标准.即溴不超过900PPM,氯不超过900PPM,溴+氯不超过1500PPM.二.公司要求1.目前我司的铁芯產品(Ni-Zn、Mn-Zn)本身是不含卤素的,经外包商铁芯涂布(coating)后会含有卤素Cl,其它元素基本為N.D。
东莞这边的IRON產品亦不含有。
IRON產品SGS报告再跟台湾联系要求加测卤素。
2.目前Coating外包商為如下三家:美邦(Epoxy coating)、航兴(Epoxy coating)、东田(Parylene coating)。
美邦发来的Epoxy coating层SGS是不符合要求的,未测卤素。
另两家未收到相关SGS証明。
另外我们外购硕哲该颗料H40T3.05*2*1.78+P+DC他们发来的SGS测了CL和Br,在目前台达和普思要求管制卤素项目隻涉及到这两种元素,建议他们把卤素其它两元素结果测全。
3.為安全起见,建议对Coating外包商採取下列措施:A 所有Coating外包商必须提供对我们铁芯Coating的SGS报告,RoHS管控物质外加测卤素所有元素。
报告细分到同一名称的不同种类,比如Epoxy,得区分绿色(green)和白色。
无卤基材PCB的特点及实践生产
摘要:本文叙述的是基材为什么要禁卤,无卤基材的特点,生产无卤PCB的一些实践体会。
关键词:卤素;无卤阻燃覆铜板
1、前言
1.1何为无卤基材
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])
1.2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。
溴化环氧树脂中,四溴双酚A、聚合多溴联苯,聚合多溴联苯乙醚,多溴二苯醚是覆铜板的主要阻燃料,其成本低,与环氧树脂兼容。
但相关机构研究表明,含卤素的阻燃材料(聚合多溴联苯PBB:聚合多溴化联苯乙醚PBDE),废弃着火燃烧时,会放出二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃(Benzfuran)等,发烟量大,气味难闻,高毒性气体,致癌,摄入后无法排出,不环保,影响人体健康。
因此,欧盟发起,禁止在电子信息产品以PBB、PBDE作为阻燃剂。
中国信息产业部同样文件要求,到2006年7月1日起,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。
欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质,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;是否也会产生二恶英,还在评估中。
因此,含有四溴双酚A阻燃剂的FR4板材,目前法律上没有被禁止,还可以使用,但不能叫作无卤板材。
本文讨论的是无卤素印制板的加工特点、加工过程的一些体会。
1.3无卤基板的原理
就目前而言,大部分的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。
含磷树脂在燃烧时,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。
2、无卤板材的特点
2.1材料的绝缘性
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。
2.2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。
2.3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。
3、生产无卤PCB的体会
无卤板材供应商
目前有较多部分的板材供应商,均已经开发出或正在开发无卤覆铜板及相应半固化片,就我们知道的有Polyclad的PCL-FR-226/240、Isola的DEl04TS、生益S1155/S0455型、南亚、宏仁GA-HF以及松下电工GX系列等。
我司在2002年已开始批量采用Polyclad的PCL-FR-226/240板材用于生产手机电池板,今年又开发了生益S1155基板以及多层板的制作,另南亚的无卤板材也在试用中。
目前无卤板材的使用已占我司总板材用量的20%。
3.1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。
3.2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。
无卤覆铜板由于采用P、N 系列官能团增大了分子量同时增强了分子键的刚性,因而也增强了材料的刚性,同时,无卤材料的Tg 点一般较普通覆铜板要高,因此采用普通FR-4的钻孔参数进行钻孔,效果一般不是很理想。
钻无卤板时,需在正常的钻孔条件下,适当作一些调整。
例如我司采用生益S1155/S0455型芯板及PP所做的四层板,其钻孔参数就不与正常钻孔参数一样。
钻无卤板时,其转速要快比正常参数提高5—10%,而进刀及退刀速度则比正常参数降低10—15%,这样,钻出的孔才粗糙度小。
3.3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。
我司在实际的生产中,就曾吃过亏:做完阻焊且固化了的无卤板,因有些问题需返洗,但返洗时仍按照普通FR-4返洗的方式,于温度75℃,浓度10%NaoH中浸泡了40分钟,结果洗出的全部基材白斑,后把浸泡的时间缩短为15-20分钟,此问题不再存在。
因此,针对无卤板返工阻焊时最好先做首板,以得出最佳参数,再批量返工。
3.4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。
4、结束语
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PCB板的品质要求,因此,无卤PCB板的需求量已然越来越大;另各大板材供应商在无卤基板以及无卤PP的研发上也投入了更多的资金,相信不久以后,低价位的无卤板构·会马上投入市场。
因此,各PCB厂家均应该把无卤板材的试用及使用提上日程,制定出详细的计划,逐步扩大无卤板材在本厂的占有量,使自己走在市场需求的前头。