Halogeny w polichlorowanej bifeny

Jeśli zapytasz większość projektantów, gdzie są elementy halogenowe? PCB zostały znalezione, wątpliwe jest, aby ci powiedzieli. Halogeny są powszechnie spotykane w bromowanych środkach zmniejszających palność (BFR), rozpuszczalnikach chlorowanych i polichlorku winylu (PVC). Halogeny oczywiście nie są niebezpieczne w każdej postaci i stężeniu, nie ma też problemów zdrowotnych z trzymaniem rur z PVC czy piciem wody z kranu. Gdybyś miał spalić tę rurkę i wdychać gazowy chlor uwalniany po pęknięciu plastiku, to mogłaby być inna historia. To jest główny problem z halogenami w elektronice. Można je opublikować pod koniec cyklu życia PCB. Więc gdzie dokładnie znajdujesz halogeny na płytce drukowanej?

Jak wiadomo, PVC służy nie tylko do rur, ale także do izolacji przewodów, dlatego może być źródłem halogenów. Rozpuszczalniki chlorowane mogą być używane do czyszczenia PCB podczas produkcji. BFR jest stosowany do laminatów PCB w celu zmniejszenia ryzyka pożaru płyty. Teraz, gdy zbadaliśmy główne źródło halogenów w obwodzie, co powinniśmy z tym zrobić?

Płytka bezhalogenowa

Podobnie jak wymagania RoHS dotyczące braku ołowiu, normy bezhalogenowe wymagają od CM stosowania nowych materiałów i metod produkcji. Tak jak każdy standardowy limit „bezhalogenowy” ustalany przez różne organizacje. Definicja halogenów IEC nie zawiera chloru i bromu poniżej 900 PPM, a halogenów ogółem poniżej 1500 PPM, podczas gdy RoHS ma swoje własne ograniczenia.

Dlaczego teraz cytować „bezhalogenowy”? Dzieje się tak, ponieważ spełnienie norm niekoniecznie gwarantuje, że Twoja deska jest bezhalogenowa. Na przykład IPC zaleca testy do wykrywania halogenów w PCB, które zazwyczaj wykrywają halogeny związane jonowo. Jednak większość halogenów znajdujących się w topniku jest związana kowalencyjnie, więc test nie może ich wykryć. Oznacza to, że aby stworzyć prawdziwie bezhalogenową blachę, trzeba wyjść poza standardowe wymagania.

Jeśli szukasz konkretnego źródła halogenów, jednym z nich jest TBBPA, czyli BFR powszechnie stosowany w laminatach. Aby wyeliminować ten punkt wyjścia, należy określić laminaty bezhalogenowe, takie jak laminaty na bazie aktywnego fosforu. Twój topnik i lut może również wprowadzać halogeny do PCB, więc będziesz musiał również przedyskutować z CM, jakie alternatywy mogą tam istnieć. Stosowanie nowych materiałów i technologii na płytkach może być bolesne, ale obwody bezhalogenowe mają pewne zalety. Obwody drukowane bezhalogenowe mają ogólnie dobrą niezawodność rozpraszania ciepła, co oznacza, że ​​lepiej nadają się do procesów wysokotemperaturowych wymaganych w obwodach bezołowiowych. Zwykle mają również niższą przenikalność elektryczną, jeśli chcesz zachować integralność sygnału.

Bezhalogenowa konstrukcja płyty

Zalety płyt bezhalogenowych wiążą się z większą złożonością nie tylko w procesie produkcyjnym, ale także w projektowaniu. Dobrym przykładem są luty i topniki bezhalogenowe. Odmiany bezhalogenowe mogą czasami zmieniać stosunek lutowia do topnika i powodować zarysowania. W tym miejscu lut łączy się w dużą kulkę, a nie jest rozprowadzany w złączu. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest lepsze zdefiniowanie podkładki za pomocą folii blokującej. Spowoduje to zwiększenie pasty lutowniczej i zmniejszenie defektów.

Wiele nowych materiałów ma swoje własne dziwactwa projektowe i przed użyciem może być konieczne skontaktowanie się z producentem lub przeprowadzenie pewnych badań. Coraz więcej płyt bezhalogenowych, ale nie uniwersalnych. Powinieneś również porozmawiać ze swoim CM, aby sprawdzić, czy mają zdolność do produkcji PCB z materiałów bezhalogenowych.

Z biegiem czasu wydaje się, że coraz więcej materiałów, których używamy na co dzień, stanowi dla nas zagrożenie dla zdrowia. Dlatego organizacje takie jak IEC opracowują standardy płyt bezhalogenowych. Pamiętaj, gdzie zwykle znajdują się halogeny (BFR, rozpuszczalnik i izolacja), więc jeśli potrzebujesz produktu bezhalogenowego, wiesz, które halogeny zastąpić. Różne normy dopuszczają różne ilości halogenów, a niektóre rodzaje halogenów mogą być wykrywane lub nie. Musisz wcześniej przeprowadzić badania, aby zrozumieć lokalizację obszarów problemowych na płytce drukowanej. Gdy już wiesz, jakiego materiału użyć, najlepiej skontaktować się z producentem i CM, aby określić najlepsze rozwiązanie. Być może będziesz musiał dostosować projekt lub pracować z CM na niektórych etapach produkcji, aby zapewnić pomyślne ukończenie płyty.