Qual é a diferença entre PCBs sem halogênio e sem halogênio?Por que os PCBs precisam ser livres de halogênio?

PCB, ou placa de circuito impresso, é um dos componentes básicos comumente usados ​​em produtos eletrônicos.Quando se trata da escolha de materiais de PCB, existem duas opções: halogênio e sem halogênio.

O que são halogênios?

Na tabela periódica de elementos químicos, os elementos do Grupo VIIA do sistema periódico referem-se aos elementos halogênio, incluindo flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodo (I) e astato (At).

O que é uma placa de circuito sem halogênio?

De acordo com a norma JPCA-ES-01-2003: laminados revestidos de cobre com teores de cloro (Cl) e bromo (Br) inferiores a 0,09% em peso (proporção em peso) (ao mesmo tempo, a quantidade total de Cl+Br ≤ 0,15 % [1500PPM]) são definidos como laminados revestidos de cobre sem halogênio.Os materiais livres de halogênio incluem: TU883 da TUC, DE156 da Isola, série GreenSpeed®, S1165/S1165M da Shengyi, S0165, etc.

Em termos simples, os painéis contendo halogênio não são ecologicamente corretos, enquanto os painéis sem halogênio são relativamente ecologicamente corretos.Isto é especialmente verdadeiro para algumas empresas de tecnologia amigas do ambiente, que têm requisitos rigorosos em matéria de protecção ecológica e ambiental do fabrico de painéis devido à particularidade da sua indústria.

Qual é a diferença entre placas de circuito sem halogênio e as placas que normalmente fabricamos?

Atualmente, os substratos retardadores de chama usados ​​no mercado de placas de circuito são FR4, CEM-1, CEM-3, etc., e os retardadores de chama são principalmente resinas epóxi bromadas.Instituições relevantes conduziram pesquisas sobre substratos de resina epóxi: quando substratos retardadores de chama contendo halogênio são descartados e queimados, eles liberam substâncias nocivas, como dioxinas.Essas substâncias têm mau cheiro, são altamente tóxicas e podem causar câncer.Uma vez inalados, não podem ser excretados pelo corpo humano, o que é extremamente prejudicial ao corpo humano.

As placas sem halogênio alcançam a proteção ambiental e a não toxicidade dos PCBs, substituindo ou substituindo esses elementos nocivos.Atualmente, a maioria dos materiais livres de halogênio são baseados principalmente em fósforo e fósforo-nitrogênio.Curiosamente, as resinas poliméricas contendo compostos de fósforo-nitrogênio produzirão gases não inflamáveis ​​quando queimadas.Este gás pode isolar a superfície ardente da resina do ar e atingir o objetivo de retardar a chama.

TAs diferenças entre placas PCB halógenas e placas PCB sem halogênio de vários aspectos principais:

1. Composição do material:

- PCBs de halogênio: Os PCBs de halogênio são feitos de materiais que contêm elementos de halogênio (como cloro e bromo), sendo os mais comuns os retardadores de chama bromados.

- Placas PCB sem halogênio: As placas PCB sem halogênio são feitas de materiais que não contêm elementos halógenos.Materiais alternativos comuns incluem fosfato de amônio, nanografite, hidróxido de nanomagnésio, etc.

2. Impacto ambiental:

- Placas PCB halógenas: Durante a fabricação e processamento de placas PCB, os elementos halógenos podem liberar substâncias nocivas, como compostos halógenos e dioxinas.Estas substâncias apresentam certos riscos potenciais para o ambiente e a saúde.

- Placas PCB sem halogênio: Os materiais usados ​​nas placas PCB sem halogênio não contêm elementos halogênio, portanto, menos substâncias nocivas são produzidas durante a fabricação e processamento, e o impacto no meio ambiente é relativamente pequeno.

3. Segurança contra incêndio:

- Placa PCB halógena: Os retardadores de chama halogenados liberam uma grande quantidade de gases tóxicos quando a placa PCB é exposta a chamas, e esses gases podem causar danos ao pessoal e ao equipamento.

- Placas PCB sem halogênio: Os materiais usados ​​em placas PCB sem halogênio têm boas propriedades retardantes de chama, o que pode reduzir gases nocivos gerados em incêndios e melhorar a segurança.

O princípio do substrato livre de halogênio

Atualmente, a maioria dos materiais livres de halogênio são principalmente à base de fósforo e fósforo-nitrogênio.Quando as resinas contendo fósforo são queimadas, elas são decompostas pelo calor para formar ácido fosfórico parcial, que possui fortes propriedades de desidratação, formando um filme carbonizado na superfície da resina polimérica, isolando a superfície queimada da resina do contato com o ar, extinguindo o fogo e conseguindo um efeito retardador de chama.As resinas poliméricas contendo compostos de fósforo-nitrogênio produzem gases não inflamáveis ​​quando queimadas, o que ajuda o sistema de resina a ser retardador de chamas.

Além de serem ecologicamente corretos, os PCBs sem halogênio também apresentam boa confiabilidade de dissipação de calor e são mais adequados para o processo de alta temperatura exigido por circuitos sem chumbo.Como os PCBs sem halogênio usam P ou N para substituir átomos de halogênio, a polaridade do segmento de ligação molecular da resina epóxi é reduzida até certo ponto, melhorando assim a resistência de isolamento e a capacidade anti-perfuração do material.

As vantagens das placas livres de halogênio acarretam uma maior complexidade, não apenas no processo de fabricação, mas também no design.Existem diferenças entre PCB sem halogênio e PCB convencional, como perfuração.Os grupos funcionais das séries P e N usados ​​em placas sem halogênio aumentam o peso molecular e aumentam a rigidez das ligações moleculares, resultando em maior rigidez do material.Ao mesmo tempo, o ponto TG de materiais livres de halogênio é geralmente alto, portanto os parâmetros de perfuração do FR-4 comum não são ideais.Ao perfurar placas sem halogênio, é necessário fazer alguns ajustes apropriados em condições normais de perfuração.

Características das chapas livres de halogênio

1. Isolamento de materiais

Como P ou N são usados ​​para substituir os átomos de halogênio, a polaridade do segmento de ligação molecular da resina epóxi é reduzida até certo ponto, melhorando assim a resistência de isolamento e a capacidade anti-perfuração do material.

2. Absorção de água de materiais

As placas sem halogênio têm menos pares de elétrons em N e P em resinas retardadoras de chama à base de nitrogênio-fósforo do que em halogênios, portanto, a probabilidade de formar ligações de hidrogênio com átomos de hidrogênio na água é menor do que a dos materiais halogênios.Portanto, a absorção de água das placas sem halogênio é menor do que a dos materiais retardadores de chama convencionais à base de halogênio.Para placas, a baixa absorção de água tem certo impacto na melhoria da confiabilidade e estabilidade dos materiais.

3. Estabilidade térmica de materiais

O conteúdo de nitrogênio e fósforo em placas PCB sem halogênio é maior do que o de materiais halógenos comuns, portanto, o peso molecular do monômero e o valor de Tg são aumentados.Quando aquecida, a mobilidade molecular é inferior à das resinas epóxi convencionais, de modo que o coeficiente de expansão térmica dos materiais livres de halogênio é relativamente pequeno.

Em comparação com os painéis contendo halogênio, os painéis sem halogênio têm mais vantagens, e também é uma tendência geral para os painéis sem halogênio substituirem os painéis contendo halogênio.

Por que as exportações de PCB usam materiais livres de halogênio?

Halogênio refere-se aos elementos do grupo halogênio na tabela periódica de elementos químicos, incluindo flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodo (I).Atualmente, os substratos retardadores de chama, FR4, CEM-3, etc., os retardadores de chama são principalmente resinas epóxi bromadas.

Instituições relevantes demonstraram que materiais retardadores de chama contendo halogênio (bifenilos polibromados polimerizados PBB: éter bifenilos polibromados polimerizados PBDE), queima de resíduos, liberarão di-uming (dioxina Daiohsing TCDD), benzofurano (Benzfuran), etc., a quantidade de a fumaça é grande, o cheiro é desagradável, com alto grau de toxicidade do gás, câncer, o corpo humano não pode ser descarregado após a ingestão, um sério impacto à saúde.

Por conseguinte, a legislação da UE proíbe a utilização de seis substâncias, como o PBB e o PBDE.Ministério da Indústria da Informação da China, o mesmo documento exige que os produtos de informação eletrônica colocados no mercado não possam conter chumbo, mercúrio, cromo hexavalente, bifenilos polibromados polimerizados ou éter bifenil etílico polibromado e outras substâncias.

Entende-se que PBB e PBDE na indústria de laminados revestidos de cobre basicamente não estão em uso, mais frequentemente usados ​​​​além de materiais retardadores de chama de bromo PBB e PBDE, como tetrabromobisfenol A, dibromofenol, etc., cuja fórmula molecular química é CISHIZOBr4.Este tipo de bromo como retardador de chama para o laminado revestido de cobre, embora não existam leis e regulamentos a serem estipulados, mas este tipo de laminado revestido de cobre contendo bromo, combustão ou aparelhos elétricos, fogo, irá liberar uma grande quantidade de gases tóxicos (por exemplo, cloro, cloro, cloro).Libera grande quantidade de gases tóxicos (bromados), quantidade de fumaça;no PCB para nivelamento de ar quente e soldagem de componentes, a placa pela alta temperatura (> 200), também liberará um traço de brometo de hidrogênio;se também produzirá gases tóxicos, mas também na avaliação.

Resumindo: O halogéneo como matéria-prima utilizada para provocar as consequências negativas de um enorme impacto, é necessário proibir o halogéneo.

A proibição do halogéneo reflete-se principalmente nas seguintes razões:

1. Regulamentações ambientais internacionais: Muitos países e regiões emitiram regulamentações ambientais para limitar o conteúdo de halogênio, exigindo que as placas PCB usadas em produtos eletrônicos sejam minimizadas ou não contenham elementos de halogênio.Para atender às necessidades do mercado de exportação, as exportações de PCB geralmente optam por fabricar materiais livres de halogênio.

2. Considerações de Saúde e Segurança: A utilização de placas PCB sem halogéneo reduz a libertação de substâncias perigosas e potenciais riscos para a saúde dos operadores e utilizadores finais.Isto é importante para a conformidade e sustentabilidade dos produtos exportados.

3. Competitividade Internacional: Placas PCB sem halogênio se tornaram tendência no mercado internacional.Ao mesmo tempo que atende aos requisitos ambientais, de saúde e segurança, a escolha de PCBs feitos de materiais livres de halogênio pode aumentar a competitividade do produto e ganhar mais participação no mercado.

Os PCBs halogênio e os PCBs sem halogênio diferem em termos de composição do material, impacto ambiental e segurança contra incêndio.A fim de cumprir as regulamentações ambientais, salvaguardar a saúde e a segurança e aumentar a competitividade internacional, as exportações de PCB são frequentemente fabricadas com materiais livres de halogéneo.