siglă

Producător de PCB de nivel mondial fără halogen în China

PCBMay este un producător profesional de plăci PCB fără halogen din China, care oferă multe tipuri diferite de plăci fără halogen.

Fundal PCB fără halogen

Substraturile PCB fără halogen sunt comercializate din 1998, primele din lume. O placă fără halogeni este o placă tipărită care nu folosește elemente cu halogen. Prin utilizarea unui material halogen pentru placa de circuit imprimat, este posibil să se obțină caracteristici precum întârzierea flăcării și rezistență scăzută la urzeală și, prin urmare, se facilitează fabricarea.

De ce producătorii de PCB evită halogenul în fabricarea PCB?

Cu toate acestea, un substrat care utilizează un element halogen produce dioxină atunci când este ars. Din acest motiv, se solicită mult timp fără halogeni, dar din cauza dificultății de fabricație, mulți producători nu l-au adoptat pe deplin, în special pentru produsele cu densitate mare de montare a componentelor.

De mult timp, ignifugii bromurați au fost utilizați la fabricarea plăcilor cu circuite imprimate. Deși furnizorii de PCB fără halogen au dezvoltat unele alternative fără halogeni. Impactul acestor alternative asupra procesului de asamblare este încă incert.

 De la introducerea materialelor fără halogeni, deși materialele fără halogeni au ocupat 10% din piața laminatelor. Industria nu are încă experiența de producție pentru a defini procesul de asamblare și fereastra de fiabilitate.

PCB fără halogeni: scurtă introducere și concepte de bază

Dacă ați auzit de termenul „PCB fără halogeni” și doriți să aflați mai multe, ați ajuns în locul potrivit. Împărtășim povestea din spatele acestei plăci cu circuite imprimate.

Aflați faptele despre halogeni din PCB-uri, halogeni în general și cerințele pentru termenul „fără halogeni”. De asemenea, am studiat avantajele lipsei de halogeni.

Ce este PCB fără halogeni?

Pentru a îndeplini cerințele PCB fără halogeni, conținutul de halogen conținut în placa de circuit nu trebuie să depășească o anumită cantitate, iar conținutul său este în părți per milion (ppm).

Halogeni în PCB-uri

Halogenii au multe utilizări în legătură cu PCB-urile.

Clorul este utilizat ca strat ignifug sau de protecție pentru firele de clorură de polivinil (PVC). Este, de asemenea, utilizat ca solvent pentru dezvoltarea semiconductorilor sau pentru curățarea cipurilor de calculator.

Bromul poate fi utilizat ca ignifug pentru protejarea componentelor electrice sau sterilizarea componentelor.

Ce nivel este considerat fără halogeni?

Comisia Electrochimică Internațională (IEC) a stabilit standardul la un conținut total de halogen de 1,500 ppm, restricționând utilizarea halogenilor. Limitele pentru clor și brom sunt ambele de 900 ppm.

Dacă respectați Restricția substanțelor periculoase (RoHS), limita ppm este aceeași.

Vă rugăm să rețineți că există diverse standarde cu halogen pe piață. Deoarece producția fără halogeni nu este o cerință legală, nivelurile admise stabilite de entități independente (cum ar fi producătorii) pot varia.

Proiectare placă PCB fără halogen

În acest moment, ar trebui să reținem că este dificil să găsim un PCB real fără halogeni. Este posibil să existe o cantitate mică de halogen pe placa de circuit, iar acești compuși pot fi ascunși în locuri neașteptate.

Să elaborăm câteva exemple. Cu excepția cazului în care substratul verde este îndepărtat de pe masca de lipit, placa verde nu este fără halogeni.

Rășina epoxidică care ajută la protejarea PCB-ului poate conține clor. Halogenii pot fi, de asemenea, ascunși în ingrediente precum lipici de sticlă, agenți de umectare și întărire și acceleratori de rășină.

De asemenea, ar trebui să fiți conștienți de posibilele capcane ale utilizării materialelor fără halogeni. De exemplu, în absența halogenului, raportul lipit-flux va fi afectat, rezultând zgârieturi.

Rețineți că astfel de probleme nu trebuie neapărat depășite. O modalitate simplă de a evita zgârieturile este utilizarea rezistenței de lipit (numită și rezistență de lipit) pentru a defini tamponul.

Este foarte important să colaborați cu renumiți producători de PCB pentru a asigura transparența conținutului de halogen din PCB. Deși sunt recunoscuți, nu fiecare producător are în prezent capacitatea de a produce aceste circuite.

Cu toate acestea, acum că știți locația halogenilor și scopul acestora, puteți specifica cerințele. Poate fi necesar să colaborați îndeaproape cu producătorul pentru a determina cea mai bună modalitate de a evita halogeni inutili.

Deși obținerea unui PCB 100% fără halogeni poate fi o provocare, totuși puteți fabrica PCB-uri cu niveluri acceptabile în conformitate cu reglementările IEC și RoHS.

De ce să creăm un PCB fără halogeni?

Deși halogenii joacă un rol vital în structura PCB-urilor, aceștia au un dezavantaj greu de ignorat: toxicitatea. Da, aceste substanțe sunt ignifuge funcționale și bactericide, dar costul lor este ridicat.

Clorul și bromul sunt vinovații aici. Expunerea la oricare dintre aceste substanțe chimice poate provoca simptome incomode, cum ar fi greață, tuse, iritație a pielii și vedere încețoșată.

Este puțin probabil să apară expuneri periculoase la manipularea PCB-urilor care conțin halogen. Cu toate acestea, dacă PCB-ul ia foc și emite fum, vă puteți aștepta la aceste efecte secundare adverse.

Dacă ingredientele care conțin clor se întâmplă să fie amestecate cu hidrocarburi, va produce dioxine, un cancerigen mortal. Din păcate, din cauza resurselor limitate care pot recicla în siguranță PCB-urile, unele țări au tendința de a efectua o eliminare deficitară.

Prin urmare, manipularea necorespunzătoare a PCB-urilor cu conținut ridicat de clor este periculoasă pentru ecosistem. Arderea acestor gadgeturi pentru a le elimina (ceea ce se întâmplă) poate elibera dioxine în mediu

Lumea devine verde - De ce sunt materialele de bază fără halogeni soluția mai bună atunci când cerințele PCB sunt ridicate?

Istoria europeană a materialelor fără halogeni este una lungă și nu întotdeauna de succes. Primele încercări de separare de TBBPA ca agent ignifug au fost făcute la începutul anilor '1990.

Conform IEC 61249-2-21: Definiția „fără halogeni” se aplică următoarele:

  • Maximum 900 ppm clor
  • Maximum 900 ppm de brom
  • Total maxim 1500 ppm halogen

Aceasta înseamnă că materialele fără halogeni utilizează în principal fosfor, azot și ATH ca agenți ignifugi fără halogeni.

Astăzi, materialele de bază moderne sunt clasificate în conformitate cu următoarea clasificare UL, care exprimă și faptul că materialul de bază este diferit în standardizare.

FR 4.0 - sisteme de rășină epoxidică umplute și neumplute Tg 135 - 200 TBBPA.

FR 4.1 - sisteme de rășină epoxidică umplute și neumplute Tg 135 - 200 fără halogeni

O nouă clasificare suplimentară a fost făcută timp de doi ani:

FR 15.0 - sisteme de rășină epoxidică umplute TBBPA RTI 150 ° C

FR 15.1 - sisteme de rășină epoxidică umplute RTI fără halogeni 150 ° C

Înlocuirea TBBPA ignifugă cu ignifugi fără halogeni este asociată cu alte proprietăți chimice ale sistemelor de rășină. Energia de legare a sistemului de rășină crește semnificativ și servește ca bază pentru proprietățile termice îmbunătățite ale materialelor fără halogeni. Această energie de legare crescută îmbunătățește, de asemenea, problema aderenței la țesătura de sticlă, care la rândul său are un efect pozitiv asupra performanței CAF.

În curs, vor fi prezentate diferite exemple de proprietăți îmbunătățite, cum ar fi stabilitatea la căldură și comportamentul CAF în HW-HW mici, care au fost dovedite în practică.

Plăci de circuite imprimate alternative „verzi”: Plăci de circuite imprimate fără halogen, ignifuge

Aproape 77% din plăcile cu circuite imprimate fabricate în Europa conțin substanțe care, dacă sunt arse, conduc la substanțe periculoase pentru sănătate. Procesele de fabricație cu polisiloxan sunt soluții acceptabile din punct de vedere ecologic, deoarece nu emit substanțe periculoase și greu poluează mediul.

Până în prezent, doar trei plăci cu circuite imprimate fără halogen, ignifuge au fost implementate economic de producători, dar necesită ignifuge care conțin fosfor și azot pentru a îndeplini reglementările UL privind protecția împotriva incendiilor. Dintre acestea, la rândul lor, un singur material este disponibil pe piață, prețul ridicat împiedicând utilizarea pe scară largă. 

Ca material ecologic, dar și foarte scump, fără halogeni, care, urmând tendința actuală în dezvoltarea produselor electronice, îndeplinește și cerințe tehnice chiar mai ridicate, singura alternativă este ceramica. Conceptele prezentate aici pe baza materialului organic polisiloxan pot fi înțelese ca o legătură tehnologică avantajoasă din punct de vedere ecologic între FR4 și ceramică.

Polisiloxanul ca material de bază

Polisiloxanul este utilizat ca o alternativă optimizată din punct de vedere ecologic și economic la materialul termocondensibil al plăcilor de circuite, care poate fi utilizat sub formă de folii sau plăci ca material de transport nepericulos pentru ansamblurile electronice.

 Polisiloxanul aparține grupului de siliconi cu oxidul de aluminiu de umplutură. Acest material conductiv termic și stabil la temperatură este combinat într-o construcție sandwich cu un material purtător metalic, prin care pot fi produse ansambluri ieftine, miniaturizate, în special în gama de putere. Cu un principiu de construcție adecvat, cum ar fi stabilizarea plăcilor de circuite imprimate flexibile cu polipropilenă expandată (principiul EPAC), rezultă structuri extrem de robuste din punct de vedere mecanic. Metalul servește și ca placă de răcire.

Care este rolul componentelor pasive în PCB fără halogen?

În combinație cu tehnologia de imprimare, mai multe straturi și componente suplimentare, cum ar fi condensatori, bobine și rezistențe, pot fi implementate în mod rentabil. Conceptul de bază poate fi arătat într-un studiu privind electronica de televiziune optimizată ecologic. Întregul șasiu de televiziune a fost aplicat pe un film siloxan reciclabil, fără conducte termice, conductiv termic, prelucrabil automat (roll to roll) și fără probleme.

Componentele pasive au fost integrate prin imprimarea pastei polimerice, economisind resurse și costuri. În prototipul realizat aici, 120 de componente au fost tipărite în acest fel. Pentru aceasta, totuși, mai întâi trebuia specificat un sistem de pastă sau adeziv. 

Avantaje tehnice de producție

Un avantaj al utilizării materialelor flexibile, spre deosebire de alte concepte, cum ar fi utilizarea purtătorilor de circuite turnate prin injecție, este că acestea nu implică o ieșire din structurile de fabricație cunoscute. Acest lucru se reflectă în costuri, în special pentru produsele cu volum mare, și astfel simplifică schimbarea sau utilizarea. Printre altele, circuitele multistrat ar putea fi, de asemenea, produse ieftin cu ajutorul imprimării cu pastă conductivă. Beneficiile generale pot fi rezumate după cum urmează:

  • Este posibilă producția roll-to-roll
  • Nivel ridicat de automatizare în producție
  • Proprietăți termice favorabile
  • Integrarea componentelor în suport
  • Materiale ieftine și tehnologie de fabricație
  • Proprietăți EMC bune
  • Varietate redusă de materiale
  • Salvarea ansamblului componentelor
  • Economii de material (volum și greutate)
  • Materiale slab poluante

Cercetări suplimentare privind plăcile de circuite ignifuge fără halogen, bazate pe siloxan pentru produse electronice viitoare

Deși produsele au fost deja realizate odată cu starea actuală de dezvoltare a acestei tehnologii, este necesară o cercetare suplimentară pentru producția pe scară largă optimizată din punct de vedere al costurilor. Investiții suplimentare se fac cu ajutorul finanțării publice și în cooperare cu companii cunoscute pentru diverse investigații.

Exemple includ prelucrarea și microstructurarea cu laser, rigidizarea locală și proiectul comun recent aprobat „Plăci de circuite fără halogen, ignifuge pe bază de siloxan pentru viitoarele produse electronice”, care se ocupă cu dezvoltarea și fabricarea plăcilor de circuite imprimate rigide din același material ca foliile existente.

Material fără halogeni nu numai pentru proiecte mari

În proiecte de construcții, cum ar fi clădiri publice, aeroporturi, spitale, grădinițe, săli de expoziții, stadioane, primării, pentru a numi doar câteva exemple, în care echipamentele PCB extinse sunt așezate pe rafturi de cabluri în cavitățile de tavan sau în conducte de cablu, materiale fără halogeni sunt necesare acum.

Utilizarea PCB fără halogen este de regulă stipulată în caietul de sarcini din ofertă. Eliberarea de gaze toxice ar avea, de asemenea, consecințe fatale asupra navelor, avioanelor și trenurilor, motiv pentru care aici sunt obligatorii materiale fără halogeni.

De fapt, oriunde s-ar afla oamenii, materialele ar trebui să conțină cel mai mic risc posibil în caz de incendiu. Acestea sunt birouri, cabinete medicale, magazine cu amănuntul și, nu în ultimul rând, apartamente private. Instalațiile electrice existente nu reprezintă cel mai mare risc potențial în caz de incendiu, deoarece sunt de obicei ascunse.

PCB halogen vs factor de preț PCB fără halogen

Prețul este mai mare decât plăcile de circuite PCB obișnuite care conțin halogen. Diferența de cost este luată în considerare doar din punct de vedere economic.

 Cu toate acestea, producătorii de patch-uri SMT se confruntă încă cu o provocare mai critică: găurirea PCB este foarte afectată de proprietățile fizice ale materialului, în timp ce duritatea materialelor fără halogeni este de obicei mai mare.

În mod similar, se estimează că durata de viață a burghiului va fi, prin urmare, redusă cu aproximativ 25%. Acest lucru nu este deloc nesemnificativ, deoarece din acest motiv, este posibil ca PCB fără halogeni să coste costuri de fabricație mai mari. o fabrică de asamblare, acest cost se va reflecta în prețul de vânzare al produsului.

Cei mai comuni compuși utilizați în PCB

Această secțiune enumeră câțiva dintre compușii chimici utilizați în mod obișnuit în fabricarea PCB și modul în care acestea afectează viața umană.

Clorură de cupru:Această substanță chimică este utilizată ca soluție de gravare în PCB-uri. Atunci când o persoană își freacă ochii după ce a atins-o, clorura de cupru poate provoca iritații severe ale ochilor.

Clorură de zinc: Clorura de zinc este utilizată ca flux în plăcile cu circuite imprimate. Această substanță chimică poate provoca probleme oculare, probleme de respirație și poate afecta inima și plămânii. Dacă o persoană inhalează clorură de zinc, poate provoca edem pulmonar și probleme severe la stomac.

Sulfamat de cobalt: Sulfamatul de cobalt este utilizat pentru placarea electrolitică a PCB-urilor. Acest agent de placare poate provoca iritarea pielii și a ochilor.

Brom: Bromul este utilizat ca agent ignifug pentru PCB. Nivelurile ridicate de brom pot provoca iritații ale pielii, arsuri, amețeli și dureri de cap.

Clor: Diverse materiale pe bază de clor sunt utilizate în fabricarea PCB-urilor. Expunerea regulată la această substanță chimică poate provoca rupturi, greață, dureri de cap, iritații ale pielii, arsuri și amețeli. ars.

 Conduce: Plumbul este utilizat ca flux în PCB-uri. Plumbul de staniu este utilizat pentru a preveni oxidarea în circuitele de cupru. Plumbul produce vapori toxici în timpul procesului de lipire și poate provoca probleme de respirație și alte probleme grave de sănătate.

De ce PCB fără halogen a devenit o necesitate

În industria plăcilor cu circuite imprimate (PCB), vântul PCB fără halogen suflă puternic. Compușii halogeni, cum ar fi bromul, au fost folosiți pe scară largă în materiile prime PCB și în materialele subsidiare.

Dar își pierd locul din cauza consolidării reglementărilor privind utilizarea substanțelor nocive în produsele electronice în țări avansate precum Europa și Statele Unite.

Industria PCB-urilor se deplasează, de asemenea, în pas cu declarația „halogen gratuit” pentru a preveni factorii care ar putea fi reglementați de producătorii de electronice și telefoane mobile. Începând cu telefoanele mobile cu un proces de fabricație simplu, „fără halogeni” este acum recunoscut ca o necesitate mai degrabă decât ca o opțiune în alte produse.

În fiecare an, industria electronică solicită ca plăcile cu circuite imprimate (PCB) din ce în ce mai mici și dense în componente electronice și micro-electronice (miniaturizare) să funcționeze în medii mai agresive și dure.

Cele mai frecvente aplicații ale PCB fără halogen

În ultimii ani, trecerea la materiale fără halogeni (materiale care nu conțin halogen) a fost promovată din cauza conștientizării crescute a problemelor de mediu. Halogenul materialului poate fi măsurat prin metoda de cromatografie cu ioni de ardere a tubului de cuarț de încălzire cu rezistență.

De exemplu, puteți scoate placa electronică montată pe un telefon mobil, un computer personal (model nou) sau un computer personal (model vechi) și puteți verifica dacă are un PCB fără halogen.

  • Exemple de aplicație
  • CFRP conținea analize cu halogen
  • Rășina / ceramica conțineau analize cu halogen
  • Materialul de lipit conținea analize cu halogen
  • FPR conținea analize cu halogen

Standarde conexe

◆ Asociația Japoneză a Circuitelor Electronice (JPCA): JPCA-ES0206, JPCA-HCL21

◆ Comisia Electrotehnică Internațională (IEC): IEC61249-2-21

◆ Asociația Americană a Circuitelor Electronice (IPC): IPC4101B

În ultimii ani, cererile clienților pentru produse ecologice au crescut. În Europa, directiva RoHS a fost aplicată în Europa și este urgentă ca producătorii de PCB să răspundă mediului.

beneficiile de Ucânta HPCB fără alogeni

Acum, că știți faptele, de ce să folosiți PCB fără halogeni?

Principalul avantaj este că sunt alternative mai puțin toxice față de alternativele umplute cu halogen. Dați prioritate siguranței dvs., a tehnicienilor dvs. și a celor care se vor ocupa de placa de circuite, suficient pentru a lua în considerare utilizarea unei plăci de circuite.

În plus, riscul de mediu este mult mai mic în comparație cu echipamentele care conțin o cantitate mare de astfel de substanțe chimice periculoase. Mai ales în zonele în care nu sunt disponibile cele mai bune practici de reciclare a PCB-urilor, un conținut mai redus de halogen asigură o eliminare mai sigură.

În epoca tehnologică în plină expansiune, consumatorii devin tot mai conștienți de toxinele din produsele lor, iar aplicațiile lor sunt aproape nelimitate - în mod real, electronica auto, telefoanele mobile și alte dispozitive pe care le păstrăm în contact strâns ar trebui să fie fără halogeni.

Cu toate acestea, toxicitatea redusă nu este singurul avantaj: ele au și avantaje de performanță. Aceste PCB-uri pot rezista de obicei la temperaturi ridicate și, prin urmare, sunt foarte potrivite pentru circuitele fără plumb. Deoarece plumbul este un alt compus pe care majoritatea industriilor încearcă să îl evite, puteți ucide două păsări cu o singură piatră.

Ultimele cuvinte

Materialele izolante pentru PCB fără halogen pot fi ieftine și eficiente pentru produsele electronice de unică folosință. În cele din urmă, datorită constantei dielectrice reduse livrate de aceste plăci de circuite, este mai ușor să mențineți integritatea semnalului.

Cu toții ar trebui să ne străduim să creștem gradul de conștientizare pentru a limita pericolele care pot fi evitate în echipamente importante, cum ar fi PCB-urile. Deși legea nu a stipulat încă PCB fără halogeni, aceasta arată că organizațiile relevante lucrează pentru a elimina treptat utilizarea acestor compuși nocivi.

Concluzie PCB fără halogen

Odată cu lansarea planificată a a 5-a generație a sistemului de comunicații mobile „5G” în viitor, este de așteptat ca comunicarea de date să aibă o capacitate și o viteză mai mare.

În astfel de circumstanțe, materialele plăcilor de circuite cu mai multe straturi care joacă un rol central în servere și routere care acceptă sistemele principale ale rețelelor de comunicații trebuie să aibă materiale PCB fără halogen.

Este din perspectiva mediului în plus față de capacitatea mare și transmisia de mare viteză. Producătorii profesioniști de PCB fără halogen au comercializat un material de substrat pentru echipamente de infrastructură de comunicații care nu conține halogeni.

Ultimele ştiri

Contactati-ne acum