Галогены в полихлорированных бифенилах

Если вы спросите большинство дизайнеров, где галогенные элементы в печатная плата обнаружены, сомнительно, что они вам скажут. Галогены обычно содержатся в бромированных антипиренах (BFR), хлорированных растворителях и поливинилхлориде (ПВХ). Ясно, что галогены не опасны в любой форме и концентрации, и нет никаких проблем со здоровьем, если держать трубы из ПВХ или пить воду из-под крана. Если бы вы сожгли эту трубку и вдохнули газообразный хлор, выделяющийся при разрыве пластика, это могло бы быть совсем другое дело. Это основная проблема галогенов в электронике. Их можно опубликовать в конце жизненного цикла печатной платы. Итак, где именно в печатной плате находятся галогены?

Как известно, ПВХ используется не только для изготовления трубопроводов, но и для изоляции проводов, поэтому он может быть источником галогенов. Хлорированные растворители можно использовать для очистки ПХБ во время производства. BFR используется для ламинатов печатных плат, чтобы снизить риск возгорания платы. Теперь, когда мы исследовали основной источник галогенов в цепи, что нам с этим делать?

Печатная плата без галогенов

Подобно требованиям RoHS, не содержащим свинца, стандарты, не содержащие галогенов, требуют, чтобы компания CM использовала новые материалы и методы производства. Точно так же, как любой стандартный лимит «без галогенов», установленный различными организациями. Определение галогенов МЭК не содержит хлора и брома менее 900 частей на миллион и общего количества галогенов менее 1500 частей на миллион, в то время как RoHS имеет свои собственные ограничения.

Теперь зачем цитировать «без галогенов»? Это связано с тем, что соответствие стандартам не обязательно гарантирует, что ваша плата не содержит галогенов. Например, IPC предписывает тесты для обнаружения галогенов в PCBS, которые обычно обнаруживают галогены с ионной связью. Однако большинство галогенов, обнаруженных во флюсе, связаны ковалентно, поэтому тест не может их обнаружить. Это означает, что для изготовления действительно безгалогенного листа необходимо выйти за рамки стандартных требований.

Если вы ищете конкретный источник галогенов, одним из них является TBBPA, который является BFR, обычно используемым в ламинатах. Чтобы устранить эту отправную точку, вам необходимо выбрать ламинаты, не содержащие галогенов, такие как ламинаты на основе активного фосфора. Ваш флюс и припой также могут вводить галогены в печатную плату, поэтому вам также нужно будет обсудить с CM, какие альтернативы могут существовать там. Использование новых материалов и технологий на платах может быть болезненным, но безгалогенные схемы имеют некоторые преимущества. Безгалогенные печатные платы обычно обладают хорошей надежностью рассеивания тепла, что означает, что они лучше подходят для высокотемпературных процессов, необходимых для бессвинцовых цепей. Они также обычно имеют более низкую диэлектрическую проницаемость, если вы хотите сохранить целостность сигнала.

Безгалогенная конструкция платы

Преимущества безгалогенных плит достигаются за счет повышенной сложности не только процесса производства, но и конструкции. Хороший пример – безгалогенные припои и флюсы. Безгалогенные разновидности могут иногда изменять соотношение припоя и флюса и вызывать царапины. Здесь припой сливается в большой шар, а не распределяется по стыку. Один из способов решить эту проблему – лучше отделить подушку блокирующей пленкой. Это скроет паяльную пасту и уменьшит количество дефектов.

Многие новые материалы имеют свои особенности дизайна, и вам может потребоваться связаться с производителем или провести некоторое исследование, прежде чем использовать их. Количество безгалогенных плат растет, но они никоим образом не являются универсальными. Вам также следует поговорить со своим менеджером по маркетингу, чтобы узнать, могут ли они производить ПХБ из материалов, не содержащих галогены.

Со временем мы, кажется, обнаруживаем, что все больше и больше материалов, которые мы используем каждый день, представляют опасность для нашего здоровья. Вот почему такие организации, как IEC, разрабатывают стандарты на платы, не содержащие галогенов. Помните, где обычно находятся галогены (BFR, растворитель и изоляция), поэтому, если вам нужно безгалогены, вы знаете, какие галогены следует заменить. Различные стандарты допускают различное количество галогенов, и определенные типы галогенов могут быть обнаружены или не обнаружены. Вам необходимо заранее провести исследование, чтобы понять расположение проблемных участков на печатной плате. Как только вы узнаете, какой материал использовать, лучше всего проконсультироваться с производителем и менеджером по маркетингу, чтобы определить наилучший способ продвижения вперед. Возможно, вам придется скорректировать конструкцию или поработать с CM на определенных этапах производства, чтобы убедиться, что ваша плата успешно завершена.