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Pourquoi existe-t-il des exigences exemptes d'halogènes pour la carte PCB maintenant?

1, matériau de substrat libre d'halogène:

Selon la norme jpca-es-01-2003, les stratifiés plaqués de cuivre avec des teneurs en chlore (C1) et en brome (BR) inférieures à 0,09 % en poids (rapport en poids) sont définis comme des stratifiés plaqués de cuivre sans halogènes. (en attendant, la quantité totale d'IC br ≤ 0,15% [1500ppm]). Les matériaux sans halogène incluent tu883 de TUC, DE156 d'Isola, greenspeed ⑧ série, s1165 / s1165m de Shengyi, S0165, etc.

Pourquoi les halogènes sont-ils interdits?

Il se réfère aux éléments halogènes du tableau périodique des éléments chimiques, y compris le fluor (f), le chlore (CI), le brome (BR) et l'iode. Actuellement, le substrat retardant de flamme, FR4, CEM-3, etc., et l'agent de bromage sont principalement de la résine époxy bromée.

Des études réalisées par des institutions compétentes ont montré que les matériaux retardants de flamme contenant des halogènes (polybromés biphényles PBB: polybromés diphényléthanol éther PBDE) libèrent des dioxines (TCDD) et du benzfuran lorsqu'ils sont abandonnés au feu. Ils ont une grande quantité de fumée, de mauvaise odeur, de gaz hautement toxiques et provoquent le cancer. Ils ne peuvent pas être rejetés après ingestion, ce qui affecte gravement la santé humaine.

Par conséquent, la législation européenne interdit l'utilisation de six substances telles que le PBB et le PBDE. Chine’ s Le Ministère de l'industrie de l'information exige également que les produits d'information électronique mis sur le marché ne contiennent pas de substances telles que le plomb, le mercure, le chrome hexavalent, les biphényles polybromés ou l'éther diphénylique polybromé.

On comprend que le PBB et le PBDE ne sont pratiquement plus utilisés dans l'industrie du stratifié recouvert de cuivre. Les matériaux retardants de flamme au brome autres que le PBB et le PBDE sont principalement utilisés, tels que le tétrabromobisphénol A et le dibromophénol, et leur formule moléculaire chimique est cishizobr4. Bien qu'il n'y ait pas de lois et de règlements sur ce type de stratifié recouvert de cuivre contenant du brome comme retardant de flamme, ce type de stratifié recouvert de cuivre bromé libérera de la fumée lors de la combustion ou du feu électrique. lorsque les PCB sont utilisés pour le nivelage à l'air chaud et le soudage des composants, la plaque libérera également une petite quantité de bromure d'hydrogène sous l'influence de températures élevées ( > 200); La question de savoir si des gaz toxiques seront également produits est encore en cours d'évaluation.

Pour résumer, l'utilisation de l'halogène comme matière première aura d'énormes conséquences négatives, il est donc nécessaire d'interdire l'halogène.

3, Principe du substrat sans halogène actuellement, la plupart des matériaux sans halogène sont principalement des systèmes de phosphore et d'azote de phosphore:

Pendant la combustion, la résine contenant du phosphore est chauffée et décomposée pour produire de l'acide métaphosphorique, qui est fortement déshydraté, formant un film carbonisé sur la surface de la résine polymère, isolant la surface de combustion de la résine du contact avec l'air, éteignant le feu et obtenant un effet retardant de flamme. La résine polymère contenant des composés de phosphore et d'azote est fortement déshydratée. Un gaz non combustible est généré lors de la combustion pour aider le retardant de flamme du système de résine.

4, Caractéristiques de la plaque sans halogène:

a. Isolation des matériaux

Parce que P ou n est utilisé pour remplacer les atomes d'halogène, la polarité du segment de liaison moléculaire de la résine époxy est réduite dans une certaine mesure, de manière à améliorer la résistance à l'isolation et la résistance à la perforation de la résine époxy.

b. Absorption d ' eau par les matériaux

Pour la plaque sans halogène, parce que les électrons de N et P dans la résine réductrice d'oxygène du système d'azote-phosphore sont inférieurs à ceux de l'halogène, la probabilité de former une liaison d'hydrogène avec l'atome d'hydrogène dans l'eau est inférieure à celle du matériau halogène, de sorte que l'absorption d'eau du matériau est inférieure à celle du matériau retardant de flamme halogène classique. Pour la plaque, la faible absorption d'eau a un certain impact sur l'amélioration de la fiabilité et de la stabilité du matériau.

c. Stabilité thermique des matériaux

La teneur en azote et en phosphore dans la plaque sans halogène est supérieure à celle des matériaux ordinaires à base d'halogène, de sorte que son poids moléculaire monomère et sa valeur TG sont augmentés. Lorsqu'il est chauffé, sa capacité de mouvement moléculaire sera inférieure à celle de la résine époxy classique, de sorte que le coefficient d'expansion thermique des matériaux sans halogènes est relativement faible.

Par rapport aux plaques contenant des halogènes, les plaques sans halogène présentent plus d'avantages. Il est également une tendance générale pour les plaques sans halogènes de remplacer les plaques contenant des halogènes.

5, expérience dans la production de PCB sans halogène: 

a. Laminage

Les paramètres de stratification peuvent varier selon les plaques de différentes sociétés. Prenez le substrat Shengyi susmentionné et le PP comme plaques multicouches. Afin d'assurer le plein flux de résine et une bonne adhésion, il nécessite un faible taux de chauffage de plaque (1,0-1,5 ℃ / min) et une correspondance de pression à plusieurs étapes. En outre, il nécessite un long temps dans l'étape à haute température, qui est maintenue à 180 ℃ pendant plus de 50 minutes. Ce qui suit est un ensemble de paramètres de programme de plaque recommandés et l'augmentation réelle de la température de la feuille. La force de liaison entre la feuille de cuivre et le substrat de la plaque extrudée est de 1,on/mm. Après six chocs thermiques, il n'y a pas de délamination et de bulles.

b. Possibilité de forage

Condition de forage est un paramètre important, qui affecte directement la qualité de la paroi de trou de PCB dans le processus de traitement. Les stratifiés recouverts de cuivre sans halogène utilisent des groupes fonctionnels des séries P et N pour augmenter le poids moléculaire et améliorer la rigidité des liaisons moléculaires, de sorte qu'ils améliorent également la rigidité des matériaux. Dans le même temps, le point TG des matériaux sans halogène est généralement plus élevé que celui des stratifiés cuivrés ordinaires. Par conséquent, l'effet du forage avec des paramètres de forage ordinaires FR-4 n'est généralement pas très idéal. Lors du forage de plaques sans halogènes, certains ajustements doivent être effectués dans des conditions normales de forage.

c. Résistance aux alcalins

En général, la résistance aux alcalins des plaques sans halogène est pire que celle du FR-4 ordinaire. Par conséquent, dans le processus de gravure et le processus de retravail après soudage à résistance, une attention particulière doit être portée à ce que le temps de trempage dans la solution de dépouillage de film alcalin ne soit pas trop long pour éviter les taches blanches sur le substrat.

d. Fabrication de soudage à résistance sans halogènes

Actuellement, il existe de nombreux types d'encres résistantes à la soudure sans halogène lancées dans le monde. Leurs performances ne sont pas différentes de celles des encres photosensibles liquides ordinaires, et leur fonctionnement spécifique est fondamentalement similaire à celui des encres ordinaires.

Parce que le PCB sans halogène a une faible absorption d'eau et répond aux exigences de protection de l'environnement, il peut également répondre aux exigences de qualité des PCB dans d'autres propriétés. Par conséquent, la demande de PCB sans halogènes est devenue de plus en plus grande.