Halogene in polychlorierter Biphenyle

Wenn Sie die meisten Designer fragen, wo die Halogenelemente in a PCB gefunden werden, ist es fraglich, ob sie es Ihnen sagen würden. Halogene werden häufig in bromierten Flammschutzmitteln (BFR), chlorierten Lösungsmitteln und Polyvinylchlorid (PVC) gefunden. Halogene sind offensichtlich nicht in jeder Form und Konzentration gefährlich, und es gibt keine gesundheitlichen Probleme beim Halten von PVC-Rohren oder beim Trinken von Leitungswasser. Wenn Sie dieses Rohr verbrennen und Chlorgas einatmen, das beim Zerbrechen des Kunststoffs freigesetzt wird, könnte das eine andere Geschichte sein. Dies ist das Hauptproblem bei Halogenen in der Elektronik. Sie können am Ende des PCB-Lebenszyklus veröffentlicht werden. Wo genau findet man Halogene in der Platine?

Wie Sie wissen, wird PVC nicht nur für Rohrleitungen, sondern auch für die Drahtisolierung verwendet und kann daher eine Halogenquelle sein. Chlorierte Lösungsmittel können verwendet werden, um PCBS während der Herstellung zu reinigen. BFR wird für PCB-Laminate verwendet, um das Risiko eines Leiterplattenbrands zu reduzieren. Nachdem wir nun die Hauptquelle von Halogenen im Kreislauf untersucht haben, was sollten wir dagegen tun?

Halogenfreie PCB

Wie die bleifreien RoHS-Anforderungen verlangen auch die halogenfreien Standards von CM die Verwendung neuer Materialien und Herstellungsmethoden. Genau wie jeder Standard „halogenfreier“ spezifischer Grenzwert, der von verschiedenen Organisationen festgelegt wurde. Die IEC-Definition von Halogenen enthält kein Chlor und Brom von weniger als 900 ppm und keine Gesamthalogenmenge von weniger als 1500 ppm, während RoHS eigene Einschränkungen hat.

Warum nun „halogenfrei“ zitieren? Denn die Einhaltung der Normen garantiert nicht unbedingt, dass Ihre Platine halogenfrei ist. Zum Beispiel schreibt IPC Tests zum Nachweis von Halogenen in PCBS vor, die typischerweise ionisch gebundene Halogene erkennen. Die meisten im Flussmittel gefundenen Halogene sind jedoch kovalent gebunden, sodass der Test sie nicht erkennen kann. Dies bedeutet, dass Sie über die Standardanforderungen hinausgehen müssen, um ein wirklich halogenfreies Blech herzustellen.

Wenn Sie nach einer bestimmten Halogenquelle suchen, ist TBBPA diejenige, die häufig in Laminaten verwendet wird. Um diesen Ausgangspunkt zu eliminieren, müssen Sie halogenfreie Laminate spezifizieren, wie z. B. Laminate auf Basis von aktivem Phosphor. Ihr Flussmittel und Lot können auch Halogene in die Leiterplatte einbringen, daher müssen Sie auch mit CM besprechen, welche Alternativen es dort geben könnte. Es kann mühsam sein, neue Materialien und Technologien auf Platinen zu verwenden, aber halogenfreie Schaltungen haben einige Vorteile. Halogenfreie Leiterplatten haben in der Regel eine gute Wärmeableitungssicherheit und sind daher besser für die Hochtemperaturprozesse geeignet, die für bleifreie Schaltungen erforderlich sind. Sie haben normalerweise auch eine geringere Permittivität, wenn Sie die Signalintegrität bewahren möchten.

Halogenfreies Platinendesign

Die Vorteile halogenfreier Platinen gehen auf Kosten einer erhöhten Komplexität nicht nur im Herstellungsprozess, sondern auch im Design. Ein gutes Beispiel sind halogenfreie Lote und Flussmittel. Halogenfreie Varianten können manchmal das Verhältnis von Lot zu Flussmittel verändern und Kratzer verursachen. Hier verschmilzt das Lot zu einer großen Kugel, anstatt sich über die Verbindung zu verteilen. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, das Kissen besser mit einem Sperrfilm zu definieren. Dadurch wird die Lötpaste aufgewertet und Defekte reduziert.

Viele neue Materialien haben ihre eigenen Design-Macken, und Sie müssen sich möglicherweise an den Hersteller wenden oder einige Nachforschungen anstellen, bevor Sie sie verwenden. Halogenfreie Boards sind auf dem Vormarsch, aber keineswegs universell. Sie sollten auch mit Ihrem CM sprechen, um zu sehen, ob er PCBS aus halogenfreien Materialien herstellen kann.

Im Laufe der Zeit scheinen wir festzustellen, dass die immer mehr Materialien, die wir täglich verwenden, gesundheitliche Risiken für uns darstellen. Aus diesem Grund entwickeln Organisationen wie IEC halogenfreie Board-Standards. Denken Sie daran, wo Halogene normalerweise vorkommen (BFR, Lösungsmittel und Isolierung). Wenn Sie also halogenfrei benötigen, wissen Sie, welche Halogene Sie ersetzen müssen. Unterschiedliche Standards erlauben unterschiedliche Mengen an Halogenen, und bestimmte Arten von Halogenen können erkannt werden oder nicht. Sie müssen vorher recherchieren, um die Lage der Problembereiche auf der Leiterplatte zu verstehen. Sobald Sie wissen, welches Material zu verwenden ist, wenden Sie sich am besten an den Hersteller und CM, um den besten Weg zu bestimmen. Möglicherweise müssen Sie das Design anpassen oder mit CM an bestimmten Herstellungsschritten zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass Ihr Board erfolgreich fertiggestellt wird.