Jeśli słyszałeś o terminie „Halogen-free PCB” i chcesz dowiedzieć się więcej, dobrze trafiłeś. Dzielimy się historią tej płytki drukowanej.

Find out the facts about halogens in PCBS, halogens in general and requirements for the term “halogen-free”. Przyjrzeliśmy się również zaletom bezhalogenowego.

Co to jest PCB bezhalogenowe?

Aby spełnić wymagania PCB bezhalogenowego, płytka musi zawierać nie więcej niż określoną ilość halogenów w częściach na milion (PPM).

Halogeny w polichlorowanym bifenylu

Halogeny mają różnorodne zastosowania w stosunku do PCB.

Chlor jest stosowany jako powłoka uniepalniająca lub ochronna do przewodów z polichlorku winylu (PVC). Jest również używany jako rozpuszczalnik do opracowywania półprzewodników lub czyszczenia chipów komputerowych.

Brom może być stosowany jako środek zmniejszający palność do ochrony elementów elektrycznych lub do sterylizacji elementów.

Jaki poziom jest uważany za bezhalogenowy?

Międzynarodowa Komisja Elektrochemiczna (IEC) ustala standard na 1,500 PPM dla całkowitej zawartości halogenów poprzez ograniczenie stosowania halogenów. Limity dla chloru i bromu wynoszą 900 PPM.

Limity PPM są takie same, jeśli przestrzegasz limitu substancji niebezpiecznych (RoHS).

Należy pamiętać, że na rynku istnieją różne normy dotyczące halogenów. Ponieważ produkcja bezhalogenowa nie jest wymogiem prawnym, dopuszczalne poziomy ustalane przez niezależne podmioty, takie jak producenci, mogą się różnić.

Bezhalogenowa konstrukcja płyty

W tym miejscu należy zauważyć, że trudno jest znaleźć prawdziwe bezhalogenowe PCB. Na płytkach drukowanych mogą znajdować się niewielkie ilości halogenów, a związki te mogą być ukryte w nieoczekiwanych miejscach.

Rozwińmy kilka przykładów. Zielona płytka drukowana nie jest bezhalogenowa, chyba że zielone podłoże zostanie usunięte z folii lutowniczej.

Żywice epoksydowe, które pomagają chronić PCB, mogą zawierać chlor. Halogeny mogą być również ukryte w składnikach, takich jak żele szklane, środki zwilżające i utwardzające oraz promotory żywic.

Należy również zdawać sobie sprawę z potencjalnych pułapek stosowania materiałów bezhalogenowych. Na przykład brak halogenów może mieć wpływ na stosunek lutowia do topnika, powodując zarysowania.

Pamiętaj, że takich problemów nie trzeba przezwyciężać. Prostym sposobem na uniknięcie zarysowań jest użycie soldermaski (znanej również jako solder Resistance) do zdefiniowania padów.

Dla zapewnienia przejrzystości zawartości halogenów w PCB ważna jest współpraca ze znanymi producentami PCB. Pomimo ich uznania, nie każdy producent ma obecnie możliwości produkowania tych płyt.

Jednak teraz, kiedy już wiesz, gdzie są halogeny i do czego służą, możesz określić wymagania. Być może będziesz musiał ściśle współpracować z producentem, aby określić najlepszy sposób na uniknięcie niepotrzebnych halogenów.

Chociaż uzyskanie PCB w 100% wolnej od halogenów może być wyzwaniem, nadal można produkować PCB na akceptowalnym poziomie zgodnie z przepisami IEC i RoHS.

Czym są halogeny?

Halogeny same w sobie nie są chemikaliami ani substancjami. Termin ten tłumaczy się z języka greckiego na „środek wytwarzający sól” i odnosi się do szeregu powiązanych pierwiastków w układzie okresowym.

Należą do nich chlor, brom, jod, fluor i A – niektóre z nich możesz znać. Ciekawostka: połącz z sodem i halogenami, aby uzyskać sól! Dodatkowo każdy element posiada unikalne atrybuty, które są nam przydatne.

Jod jest powszechnym środkiem dezynfekującym. Związki fluoru, takie jak fluor, są dodawane do wodociągów publicznych w celu promowania zdrowia zębów, a także znajdują się w smarach i czynnikach chłodniczych.

Niezwykle rzadki, jego natura jest słabo poznana, a Tennessee Tinge wciąż jest badany.

Chlor i brom można znaleźć we wszystkim, od dezynfektorów wody po pestycydy i oczywiście PCB.

Po co tworzyć PCB bezhalogenowe?

Chociaż halogeny odgrywają istotną rolę w strukturach PCB, mają wadę, którą trudną do zignorowania: toksyczność. Tak, te substancje są funkcjonalnymi środkami zmniejszającymi palność i fungicydami, ale kosztują dużo.

Głównymi winowajcami są tu chlor i brom. Narażenie na którąkolwiek z tych substancji chemicznych może powodować objawy dyskomfortu, takie jak nudności, kaszel, podrażnienie skóry i niewyraźne widzenie.

Jest mało prawdopodobne, aby obchodzenie się z PCB zawierającymi halogeny powodowało niebezpieczne narażenie. Mimo to, jeśli płytka PCB zapali się i zacznie wydzielać dym, można spodziewać się tych niekorzystnych skutków ubocznych.

Jeśli zdarzy się, że chlor zmiesza się z węglowodorami, wytwarza dioksyny, śmiertelnie rakotwórcze. Niestety, ze względu na ograniczone zasoby dostępne do bezpiecznego recyklingu PCB, niektóre kraje mają tendencję do słabej utylizacji.

Dlatego niewłaściwa utylizacja PCB o wysokiej zawartości chloru jest niebezpieczna dla ekosystemu. Spalenie tych gadżetów w celu ich wyeliminowania (co się zdarza) może uwolnić dioksyny do środowiska.

Korzyści ze stosowania PCB bezhalogenowych

Skoro znasz już fakty, po co stosować bezhalogenową płytkę drukowaną?

Główną zaletą jest to, że są mniej toksycznymi alternatywami dla alternatyw wypełnionych halogenem. Nadanie priorytetu bezpieczeństwu Ciebie, Twoich techników i ludzi, którzy będą obsługiwać tablice, wystarczy, aby rozważyć użycie tablicy.

Ponadto zagrożenia dla środowiska są znacznie mniejsze niż w przypadku sprzętu zawierającego duże ilości takich niebezpiecznych chemikaliów. Niższa zawartość halogenów zapewnia bezpieczniejszą utylizację, szczególnie w obszarach, gdzie nie są dostępne najlepsze praktyki recyklingu PCB.

W erze dynamicznie rozwijającej się technologii, w której konsumenci stają się coraz bardziej świadomi toksyn w swoich produktach, zastosowania są prawie nieograniczone — najlepiej bezhalogenowe dla elektroniki w samochodach, telefonach komórkowych i innych urządzeniach, z którymi utrzymujemy bliski kontakt.

Ale zmniejszona toksyczność to nie jedyna zaleta: mają również przewagę pod względem wydajności. Te płytki drukowane zwykle wytrzymują wysokie temperatury, co czyni je idealnymi do obwodów bezołowiowych. Ponieważ ołów jest kolejnym związkiem, którego większość przemysłów stara się unikać, możesz zabić dwa ptaki kamieniem.

Bezhalogenowa izolacja PCB może być opłacalna i skuteczna w przypadku jednorazowych urządzeń elektronicznych. Wreszcie, ponieważ płytki te przekazują niską stałą dielektryczną, łatwiej jest zachować integralność sygnału.

Każdy z nas powinien dążyć do podnoszenia świadomości w celu ograniczenia możliwych do uniknięcia zagrożeń w krytycznym sprzęcie, takim jak PCBs. Chociaż PCB bezhalogenowe nie są jeszcze uregulowane przez prawo, podejmowane są wysiłki w imieniu zainteresowanych organizacji w celu stopniowego zaprzestania stosowania tych szkodliwych związków.