Alogeni in policlorobifenia

Se chiedi alla maggior parte dei designer dove si trovano gli elementi alogeni in a PCB si trovano, è dubbio che te lo direbbero. Gli alogeni si trovano comunemente nei ritardanti di fiamma bromurati (BFR), nei solventi clorurati e nel cloruro di polivinile (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. Se dovessi bruciare quel tubo e inalare il gas di cloro rilasciato quando la plastica si rompe, potrebbe essere una storia diversa. Questo è il problema principale con gli alogeni nell’elettronica. Possono essere pubblicati alla fine del ciclo di vita del PCB. So, where exactly do you find halogens in the circuit board?

Come sapete, il PVC non viene utilizzato solo per le tubazioni, ma anche per l’isolamento dei cavi e quindi può essere fonte di alogeni. I solventi clorurati possono essere utilizzati per pulire i PCB durante la produzione. Il BFR viene utilizzato per i laminati PCB per ridurre il rischio di incendio della scheda. Ora che abbiamo esaminato la principale fonte di alogeni nel circuito, cosa dobbiamo fare?

PCB senza alogeni

Come i requisiti RoHS senza piombo, gli standard senza alogeni richiedono a CM di utilizzare nuovi materiali e metodi di produzione. Proprio come qualsiasi limite specifico standard “senza alogeni” fissato da varie organizzazioni. La definizione IEC di alogeni non contiene cloro e bromo inferiori a 900 PPM e alogeni totali inferiori a 1500 PPM, mentre RoHS ha i suoi limiti.

Now why quote “halogen-free”? This is because meeting the standards does not necessarily guarantee that your board is halogen-free. Ad esempio, l’IPC prescrive test per rilevare alogeni nei PCB, che in genere rilevano alogeni legati a ioni. Tuttavia, la maggior parte degli alogeni trovati nel flusso sono legati in modo covalente, quindi il test non può rilevarli. Ciò significa che per realizzare una lastra veramente priva di alogeni, è necessario andare oltre i requisiti standard.

Se stai cercando una fonte specifica di alogeni, una è TBBPA, che è il BFR comunemente usato nei laminati. Per eliminare questo punto di partenza, è necessario specificare laminati privi di alogeni, come i laminati a base di fosforo attivo. Il tuo flusso e saldatura possono anche introdurre alogeni nel PCB, quindi dovrai anche discutere con CM quali alternative potrebbero esistere lì. Può essere doloroso utilizzare nuovi materiali e tecnologie sulle schede, ma i circuiti privi di alogeni presentano alcuni vantaggi. I PCB privi di alogeni hanno generalmente una buona affidabilità di dissipazione del calore, il che significa che sono più adatti per i processi ad alta temperatura richiesti per i circuiti senza piombo. They also usually have lower permittivity if you want to preserve signal integrity.

Design della scheda privo di alogeni

The advantages of halogen-free boards come at the cost of increased complexity not only in the manufacturing process but also in the design. Un buon esempio sono le saldature e i flussi senza alogeni. Halogen-free varieties can sometimes alter the solder to flux ratio and cause scratches. È qui che la saldatura si fonde in una grande palla invece di essere distribuita in tutto il giunto. Un modo per risolvere questo problema è definire meglio il tampone con una pellicola bloccante. Questo aumenterà la pasta saldante e ridurrà i difetti.

Molti nuovi materiali hanno le loro peculiarità di design e potrebbe essere necessario contattare il produttore o fare qualche ricerca prima di utilizzarli. Le schede prive di alogeni sono in aumento, ma non sono affatto universali. Dovresti anche parlare con il tuo CM per vedere se è in grado di produrre PCB da materiali privi di alogeni.

Col passare del tempo, ci sembra di scoprire che sempre più materiali che usiamo ogni giorno ci mettono a rischio per la salute. Ecco perché organizzazioni come IEC sviluppano standard per schede prive di alogeni. Ricorda dove si trovano di solito gli alogeni (BFR, solvente e isolamento), quindi se hai bisogno di alogeni, sai quali alogeni sostituire. Standard diversi consentono quantità diverse di alogeni e alcuni tipi di alogeni possono essere rilevati o meno. È necessario effettuare ricerche in anticipo per comprendere la posizione delle aree problematiche sul PCB. Una volta che sai quale materiale utilizzare, è meglio verificare con il produttore e CM per determinare il modo migliore per procedere. Potrebbe essere necessario modificare il design o collaborare con CM su determinate fasi di produzione per garantire che la scheda venga completata con successo.