Halogeny v polychlorovaných bifenylech

Pokud se zeptáte většiny návrhářů, kde jsou halogenové prvky v a PCB jsou nalezeny, je pochybné, že by vám to řekli. Halogeny se běžně vyskytují v bromovaných zpomalovačích hoření (BFR), chlorovaných rozpouštědlech a polyvinylchloridu (PVC). Halogeny zjevně nejsou nebezpečné v každé formě nebo koncentraci a neexistují žádné zdravotní problémy s držením PVC trubek nebo pitím vody z kohoutku. Pokud byste spálili tu trubici a vdechli plynný chlór, který se uvolnil, když se plast rozbije, může to být jiný příběh. To je hlavní problém halogenů v elektronice. Mohou být zveřejněny na konci životního cyklu PCB. Kde tedy přesně najdete halogeny v desce plošných spojů?

Jak víte, PVC se nepoužívá pouze pro potrubí, ale také pro izolaci vodičů, a proto může být zdrojem halogenů. K čištění PCBS během výroby lze použít chlorovaná rozpouštědla. BFR se používá pro lamináty PCB ke snížení rizika požáru desek. Nyní, když jsme prozkoumali hlavní zdroj halogenů v obvodu, co bychom s tím měli dělat?

Bezhalogenová PCB

Stejně jako požadavky směrnice RoHS na bezolovnatý obsah, standardy bez obsahu halogenů vyžadují, aby společnost CM používala nové materiály a výrobní metody. Stejně jako jakýkoli standardní „bezhalogenový“ specifický limit stanovený různými organizacemi. IEC definice halogenů neobsahuje chlor a brom méně než 900 PPM a celkové halogeny méně než 1500 PPM, zatímco RoHS má svá vlastní omezení.

Proč citovat „bez halogenů“? Splnění norem totiž nutně nezaručuje, že vaše deska neobsahuje halogeny. Například IPC předepisuje testy pro detekci halogenů v PCBS, které typicky detekují iontově vázané halogeny. Většina halogenů nalezených v tavidle je však kovalentně vázána, takže je test nedokáže detekovat. To znamená, že pro výrobu skutečně bezhalogenového plechu musíte jít nad rámec standardních požadavků.

Pokud hledáte konkrétní zdroj halogenů, jedním je TBBPA, což je BFR běžně používaný v laminátech. Chcete-li odstranit tento výchozí bod, musíte specifikovat lamináty bez halogenů, jako jsou lamináty na bázi aktivního fosforu. Váš tok a pájka mohou také zavádět halogeny do desky plošných spojů, takže budete také muset prodiskutovat s CM, jaké alternativy tam mohou existovat. Použití nových materiálů a technologií na deskách může být bolestivé, ale obvody bez halogenů mají určité výhody. Bezhalogenové PCBS mají obecně dobrou spolehlivost rozptylu tepla, což znamená, že jsou vhodnější pro vysokoteplotní procesy vyžadované pro bezolovnaté obvody. Obvykle mají také nižší permitivitu, pokud chcete zachovat integritu signálu.

Deska bez halogenů

Výhody bezhalogenových desek jsou za cenu zvýšené složitosti nejen ve výrobním procesu, ale také v designu. Dobrým příkladem jsou bezhalogenové pájky a tavidla. Odrůdy bez halogenů mohou někdy změnit poměr pájky k tavidlu a způsobit škrábance. Zde se pájka spojí do velké koule, spíše než aby byla rozmístěna po celém spoji. Jedním ze způsobů, jak tento problém vyřešit, je lépe definovat podložku pomocí blokovací fólie. Tím dojde k okraji pájecí pasty a sníží se vady.

Mnoho nových materiálů má své vlastní designové zvláštnosti a před použitím je možná nutné kontaktovat výrobce nebo provést malý průzkum. Bezhalogenové desky jsou na vzestupu, ale v žádném případě ne univerzální. Měli byste si také promluvit se svým CM, abyste zjistili, zda je schopen vyrábět PCBS z materiálů bez halogenů.

Postupem času se zdá, že zjišťujeme, že stále více materiálů, které každý den používáme, pro nás představuje zdravotní rizika. To je důvod, proč organizace jako IEC vyvíjejí standardy bezhalogenových desek. Pamatujte, kde se halogeny obvykle vyskytují (BFR, rozpouštědlo a izolace), takže pokud potřebujete bezhalogenové, víte, které halogeny nahradit. Různé normy umožňují různá množství halogenů a určité typy halogenů mohou, ale nemusí být detekovány. Chcete -li porozumět umístění problémových oblastí na desce plošných spojů, musíte předem provést průzkum. Jakmile víte, který materiál použít, je nejlepší se poradit s výrobcem a CM, abyste určili nejlepší cestu vpřed. Možná budete muset upravit design nebo pracovat s CM na určitých výrobních krocích, abyste zajistili, že vaše deska bude úspěšně dokončena.