Halogener i polychloreret bipheny

Hvis du spørger de fleste designere, hvor halogenelementerne i en PCB er fundet, er det tvivlsomt, de ville fortælle dig. Halogener findes almindeligvis i bromerede flammehæmmere (BFR), chlorerede opløsningsmidler og polyvinylchlorid (PVC). Halogener er tydeligvis ikke farlige i enhver form eller koncentration, og der er ingen sundhedsproblemer med at holde PVC-rør eller drikke postevand. Hvis du skulle brænde det rør og inhalere klorgas, der frigives, når plastikken går i stykker, kan det være en anden historie. Dette er hovedproblemet med halogener i elektronik. De kan publiceres i slutningen af ​​PCB’s livscyklus. Så hvor præcist finder du halogener i printkortet?

PVC bruges som bekendt ikke kun til rørføring, men også til trådisolering og kan derfor være en kilde til halogener. Klorerede opløsningsmidler kan bruges til at rense PCBS under fremstillingen. BFR anvendes til PCB-laminater for at reducere risikoen for pladebrand. Nu hvor vi har undersøgt hovedkilden til halogener i kredsløbet, hvad skal vi gøre ved det?

Halogenfri PCB

Ligesom RoHS blyfri krav kræver halogenfri standarder, at CM bruger nye materialer og fremstillingsmetoder. Ligesom enhver standard “halogenfri” specifik grænse fastsat af forskellige organisationer. IEC-definitionen af ​​halogener indeholder ikke klor og brom mindre end 900 PPM og samlede halogener mindre end 1500 PPM, mens RoHS har sine egne begrænsninger.

Hvorfor nu citere “halogenfri”? Dette skyldes, at opfyldelse af standarderne ikke nødvendigvis garanterer, at dit board er halogenfrit. For eksempel foreskriver IPC tests til påvisning af halogener i PCBS, som typisk påviser ionbundne halogener. De fleste af de halogener, der findes i fluxen, er imidlertid kovalent bundet, så testen kan ikke påvise dem. Det betyder, at for at lave en virkelig halogenfri plade skal du gå ud over standardkravene.

Hvis du leder efter en specifik kilde til halogener, er en TBBPA, som er den BFR, der almindeligvis bruges i laminater. For at fjerne dette udgangspunkt skal du angive halogenfrie laminater, f.eks. Aktive fosforbaserede laminater. Din flux og lodning kan også introducere halogener i printkortet, så du bliver også nødt til at diskutere med CM, hvilke alternativer der kan eksistere der. Det kan være smertefuldt at bruge nye materialer og teknologier på tavler, men halogenfrie kredsløb har nogle fordele. Halogenfri PCBS har generelt god varmeafledningssikkerhed, hvilket betyder, at de er bedre egnet til de højtemperaturprocesser, der kræves til blyfri kredsløb. De har også normalt lavere permittivitet, hvis du vil bevare signalintegriteten.

Halogenfrit borddesign

Fordelene ved halogenfrie plader kommer på bekostning af øget kompleksitet, ikke kun i fremstillingsprocessen, men også i designet. Et godt eksempel er halogenfri loddemidler og flusmidler. Halogenfrie varianter kan nogle gange ændre forholdet mellem loddemiddel og flux og forårsage ridser. Det er her loddet smelter sammen til en stor kugle i stedet for at blive fordelt i hele samlingen. En måde at løse dette problem på er at definere puden bedre med en blokerende film. Dette øger loddepastaen og reducerer fejl.

Mange nye materialer har deres egne designmæssige særheder, og du skal muligvis kontakte producenten eller lave noget research, før du bruger dem. Halogenfri plader er på fremmarch, men på ingen måde universelle. Du bør også tale med din CM for at se, om de har evnen til at fremstille PCBS af halogenfrie materialer.

Som tiden går, synes vi at opdage, at jo flere og flere materialer, vi bruger hver dag, udgør en sundhedsrisiko for os. Det er grunden til, at organisationer som IEC udvikler halogenfri printstandarder. Husk, hvor der normalt findes halogener (BFR, opløsningsmiddel og isolering), så hvis du har brug for halogenfri, ved du, hvilke halogener du skal erstatte. Forskellige standarder tillader forskellige mængder af halogener, og visse typer af halogener kan eller måske ikke detekteres. Du skal lave research på forhånd for at forstå placeringen af ​​problemområder på printkortet. Når du ved, hvilket materiale der skal bruges, er det bedst at kontakte producenten og CM for at finde den bedste vej frem. Du skal muligvis justere designet eller arbejde sammen med CM på visse fremstillingstrin for at sikre, at dit board bliver gennemført med succes.