Halogény v polychlórovanej bifénii

Ak sa spýtate väčšiny dizajnérov, kde sú halogénové prvky v a PCB sa našli, je pochybné, že by vám to povedali. Halogény sa bežne nachádzajú v brómovaných spomaľovačoch horenia (BFR), chlórovaných rozpúšťadlách a polyvinylchloride (PVC). Halogény zjavne nie sú nebezpečné v akejkoľvek forme ani koncentrácii a neexistujú žiadne zdravotné problémy s držaním rúr z PVC alebo pitím vody z vodovodu. Ak by ste tú trubicu spálili a vdychovali plynný chlór, ktorý sa uvoľnil pri prasknutí plastu, môže to byť iný príbeh. Toto je hlavný problém halogénov v elektronike. Môžu byť publikované na konci životného cyklu PCB. Kde presne teda nájdete halogény v obvodovej doske?

Ako viete, PVC sa používa nielen na potrubie, ale aj na izoláciu drôtov, a preto môže byť zdrojom halogénov. Na čistenie PCBS počas výroby je možné použiť chlórované rozpúšťadlá. BFR sa používa pre PCB lamináty na zníženie rizika požiaru dosky. Teraz, keď sme preskúmali hlavný zdroj halogénov v obvode, čo by sme s tým mali urobiť?

PCB bez halogénov

Rovnako ako bezolovnaté požiadavky RoHS, aj bezhalogénové štandardy vyžadujú, aby CM používal nové materiály a výrobné metódy. Rovnako ako každý štandardný „bezhalogénový“ špecifický limit stanovený rôznymi organizáciami. Definícia halogénov podľa IEC neobsahuje chlór a bróm menej ako 900 PPM a celkové halogény menej ako 1500 PPM, zatiaľ čo RoHS má svoje vlastné obmedzenia.

Prečo citovať „bez halogénov“? Splnenie noriem totiž nemusí nevyhnutne zaručiť, že vaša doska neobsahuje halogény. IPC napríklad predpisuje testy na detekciu halogénov v PCBS, ktoré typicky detegujú ióny viazané halogénmi. Väčšina halogénov nachádzajúcich sa v toku je však kovalentne viazaná, takže ich test nemôže odhaliť. To znamená, že ak chcete vyrobiť skutočne bezhalogénový plech, musíte ísť nad rámec štandardných požiadaviek.

Ak hľadáte konkrétny zdroj halogénov, jedným je TBBPA, čo je BFR bežne používaný v laminátoch. Aby ste odstránili tento východiskový bod, musíte špecifikovať lamináty bez halogénov, ako sú lamináty na báze aktívneho fosforu. Váš tok a spájka môžu tiež zavádzať halogény do DPS, takže budete tiež musieť prediskutovať s CM, aké alternatívy tam môžu existovať. Použitie nových materiálov a technológií na doskách môže byť bolestivé, ale bezhalogénové obvody majú určité výhody. Bezhalogénové PCBS majú spravidla dobrú spoľahlivosť rozptylu tepla, čo znamená, že sú vhodnejšie pre vysokoteplotné procesy požadované pre bezolovnaté obvody. Majú tiež zvyčajne nižšiu permitivitu, ak chcete zachovať integritu signálu.

Bezhalogénový dizajn dosky

Výhody bezhalogénových dosiek sú za cenu zvýšenej zložitosti nielen výrobného procesu, ale aj dizajnu. Dobrým príkladom sú bezhalogénové spájky a tavivá. Odrody bez halogénov môžu niekedy zmeniť pomer spájky k tavivu a spôsobiť škrabance. Toto je miesto, kde sa spájka spája do veľkej gule a nie je rozložená v celom spoji. Jednou z možností, ako tento problém vyriešiť, je lepšie definovať podložku pomocou blokovacej fólie. To spojí spájkovaciu pastu a zníži chyby.

Mnoho nových materiálov má svoje vlastné dizajnové zvláštnosti a možno budete musieť kontaktovať výrobcu alebo vykonať prieskum pred ich použitím. Bezhalogénové dosky sú na vzostupe, no v žiadnom prípade nie univerzálne. Tiež by ste sa mali porozprávať so svojim CM, aby zistili, či sú schopní vyrábať PCBS z materiálov bez halogénov.

Ako plynie čas, zdá sa, že stále viac materiálov, ktoré používame každý deň, pre nás predstavuje zdravotné riziká. Preto organizácie ako IEC vyvíjajú štandardy bezhalogénových dosiek. Pamätajte, kde sa halogény zvyčajne nachádzajú (BFR, rozpúšťadlo a izolácia), takže ak potrebujete bezhalogénový, viete, ktoré halogény nahradiť. Rôzne normy umožňujú rôzne množstvá halogénov a určité typy halogénov môžu alebo nemusia byť detekované. Predtým si musíte urobiť prieskum, aby ste pochopili umiestnenie problémových oblastí na doske plošných spojov. Keď viete, aký materiál použiť, je najlepšie sa informovať u výrobcu a spoločnosti CM, aby ste určili najlepšiu cestu vpred. Možno budete musieť upraviť dizajn alebo pracovať s CM na určitých výrobných krokoch, aby ste sa uistili, že vaša doska bude úspešne dokončená.