الهالوجينات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور

إذا سألت معظم المصممين أين توجد عناصر الهالوجين في أ PCB تم العثور عليها ، ومن المشكوك فيه أن يخبروك. توجد الهالوجينات بشكل شائع في مثبطات اللهب المبرومة (BFR) والمذيبات المكلورة وكلوريد البوليفينيل (PVC). Halogens are clearly not dangerous in every form or concentration, and there are no health problems with holding PVC pipes or drinking tap water. إذا كنت ستحرق هذا الأنبوب وتستنشق غاز الكلور المنطلق عندما ينكسر البلاستيك ، فقد تكون هذه قصة مختلفة. هذه هي المشكلة الرئيسية مع الهالوجينات في الإلكترونيات. يمكن نشرها في نهاية دورة حياة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. So, where exactly do you find halogens in the circuit board?

كما تعلم ، لا يتم استخدام PVC للأنابيب فقط ، ولكن أيضًا لعزل الأسلاك ، وبالتالي قد يكون مصدرًا للهالوجينات. يمكن استخدام المذيبات المكلورة لتنظيف PCBS أثناء التصنيع. تستخدم مثبطات اللهب المعالجة بالبروم (BFR) لرقائق ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتقليل مخاطر حريق اللوحة. الآن بعد أن قمنا بفحص المصدر الرئيسي للهالوجينات في الدائرة ، ماذا يجب أن نفعل حيال ذلك؟

ثنائي الفينيل متعدد الكلور خال من الهالوجين

مثل متطلبات RoHS الخالية من الرصاص ، تتطلب المعايير الخالية من الهالوجين CM لاستخدام مواد وطرق تصنيع جديدة. تمامًا مثل أي حد معياري محدد “خالٍ من الهالوجين” تضعه مختلف المنظمات. لا يحتوي تعريف IEC للهالوجينات على الكلور والبروم أقل من 900 جزء في المليون وإجمالي الهالوجينات أقل من 1500 جزء في المليون ، في حين أن RoHS لها قيودها الخاصة.

Now why quote “halogen-free”? This is because meeting the standards does not necessarily guarantee that your board is halogen-free. على سبيل المثال ، يصف IPC اختبارات للكشف عن الهالوجينات في PCBS ، والتي عادةً ما تكتشف الهالوجينات الأيونية. ومع ذلك ، فإن معظم الهالوجينات الموجودة في التدفق مرتبطة تساهميًا ، لذلك لا يمكن للاختبار اكتشافها. هذا يعني أنه لصنع لوح خالٍ من الهالوجين حقًا ، فإنك تحتاج إلى تجاوز المتطلبات القياسية.

إذا كنت تبحث عن مصدر معين للهالوجينات ، فأحدها هو TBBPA ، وهو مثبطات اللهب المعالجة بالبروم (BFR) المستخدمة بشكل شائع في الرقائق. للتخلص من نقطة البداية هذه ، تحتاج إلى تحديد شرائح خالية من الهالوجين ، مثل رقائق قاعدة الفوسفور النشطة. قد يقوم التدفق واللحام أيضًا بإدخال الهالوجينات في ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لذلك ستحتاج أيضًا إلى مناقشة البدائل التي قد توجد هناك مع CM. قد يكون استخدام مواد وتقنيات جديدة على الألواح أمرًا مؤلمًا ، لكن الدوائر الخالية من الهالوجين لها بعض المزايا. تتمتع PCBS الخالي من الهالوجين بشكل عام بموثوقية جيدة في تبديد الحرارة ، مما يعني أنها مناسبة بشكل أفضل لعمليات درجات الحرارة العالية المطلوبة للدوائر الخالية من الرصاص. They also usually have lower permittivity if you want to preserve signal integrity.

تصميم لوحة خالية من الهالوجين

The advantages of halogen-free boards come at the cost of increased complexity not only in the manufacturing process but also in the design. وخير مثال على ذلك هو الجنود والتدفق الخالي من الهالوجين. Halogen-free varieties can sometimes alter the solder to flux ratio and cause scratches. هذا هو المكان الذي يندمج فيه اللحام في كرة كبيرة بدلاً من توزيعه في جميع أنحاء المفصل. تتمثل إحدى طرق حل هذه المشكلة في تحديد الوسادة بشكل أفضل بفيلم مانع. سيؤدي ذلك إلى رفع معجون اللحام وتقليل العيوب.

العديد من المواد الجديدة لها مزاياها الخاصة في التصميم ، وقد تحتاج إلى الاتصال بالشركة المصنعة أو إجراء بعض الأبحاث قبل استخدامها. اللوحات الخالية من الهالوجين آخذة في الارتفاع ، ولكنها ليست عالمية بأي حال من الأحوال. يجب عليك أيضًا التحدث إلى CM الخاص بك لمعرفة ما إذا كان لديهم القدرة على تصنيع PCBS من مواد خالية من الهالوجين.

مع مرور الوقت ، يبدو أننا نجد أن المزيد والمزيد من المواد التي نستخدمها كل يوم تشكل مخاطر صحية علينا. لهذا السبب تقوم منظمات مثل IEC بتطوير معايير مجلس خالية من الهالوجين. تذكر الأماكن التي توجد فيها الهالوجينات عادةً (مثبطات اللهب المعالجة بالبروم ، والمذيبات ، والعزل) ، لذلك إذا كنت بحاجة إلى مادة خالية من الهالوجين ، فأنت تعرف الهالوجينات التي يجب استبدالها. تسمح المعايير المختلفة بكميات مختلفة من الهالوجينات ، وقد يتم أو لا يتم اكتشاف أنواع معينة من الهالوجينات. تحتاج إلى إجراء بحث مسبقًا لفهم موقع مناطق المشكلات على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بمجرد معرفة المواد التي يجب استخدامها ، من الأفضل مراجعة الشركة المصنعة و CM لتحديد أفضل طريقة للمضي قدمًا. قد تحتاج إلى تعديل التصميم أو العمل مع CM في خطوات تصنيع معينة لضمان اكتمال اللوحة الخاصة بك بنجاح.