¿Cuál es la diferencia entre PCB halógenos y libres de halógenos?¿Por qué los PCB deben estar libres de halógenos?

PCB, o placa de circuito impreso, es uno de los componentes básicos comúnmente utilizados en productos electrónicos.Cuando se trata de elegir materiales para PCB, hay dos opciones: halógenos y libres de halógenos.

¿Qué son los halógenos?

En la tabla periódica de elementos químicos, los elementos del grupo VIIA del sistema periódico se refieren a los elementos halógenos, incluidos el flúor (F), el cloro (Cl), el bromo (Br), el yodo (I) y el astato (At).

¿Qué es una placa de circuito libre de halógenos?

Según la norma JPCA-ES-01-2003: laminados revestidos de cobre con contenidos de cloro (Cl) y bromo (Br) inferiores al 0,09% Wt (relación en peso) (al mismo tiempo, la cantidad total de Cl+Br ≤ 0,15 % [1500PPM]) se definen como laminados revestidos de cobre libres de halógenos.Los materiales libres de halógenos incluyen: TU883 de TUC, DE156 de Isola, serie GreenSpeed®, S1165/S1165M, S0165 de Shengyi, etc.

En términos simples, los paneles que contienen halógenos no son amigables con el medio ambiente, mientras que los paneles libres de halógenos son relativamente amigables con el medio ambiente.Esto es especialmente cierto para algunas empresas de tecnología respetuosas con el medio ambiente, que tienen requisitos estrictos sobre la protección ecológica y medioambiental de la fabricación de paneles debido a la particularidad de su industria.

¿Cuál es la diferencia entre las placas de circuitos libres de halógenos y las placas que fabricamos habitualmente?

En la actualidad, los sustratos retardantes de llama utilizados en el mercado de placas de circuito son FR4, CEM-1, CEM-3, etc., y los retardantes de llama son en su mayoría resinas epoxi bromadas.Las instituciones pertinentes han realizado investigaciones sobre sustratos de resina epoxi: cuando se desechan y queman sustratos retardantes de llama que contienen halógenos, liberarán sustancias nocivas como las dioxinas.Estas sustancias tienen mal olor, son muy tóxicas y pueden provocar cáncer.Una vez inhalados, el cuerpo humano no los puede excretar, lo que es extremadamente dañino para el cuerpo humano.

Las placas libres de halógenos consiguen la protección medioambiental y la no toxicidad de los PCB al sustituir o sustituir estos elementos nocivos.En la actualidad, la mayoría de los materiales libres de halógenos se basan principalmente en fósforo y nitrógeno-fósforo.Curiosamente, las resinas poliméricas que contienen compuestos de fósforo y nitrógeno producirán gases no inflamables cuando se quemen.Este gas puede aislar la superficie ardiente de la resina del aire y lograr el propósito de retardar la llama.

TLas diferencias entre placas PCB halógenas y placas PCB libres de halógenos desde varios aspectos principales:

1. Composición del material:

- PCB halógenos: Los PCB halógenos están hechos de materiales que contienen elementos halógenos (como cloro y bromo), los más comunes de los cuales son los retardantes de llama bromados.

- Placas PCB libres de halógenos: Las placas PCB libres de halógenos están fabricadas con materiales que no contienen elementos halógenos.Los materiales alternativos comunes incluyen fosfato de amonio, nanografito, hidróxido de nanomagnesio, etc.

2. Impacto ambiental:

- Placas PCB halógenas: Durante la fabricación y procesamiento de placas PCB, los elementos halógenos pueden liberar sustancias nocivas, como compuestos halógenos y dioxinas.Estas sustancias presentan ciertos riesgos potenciales para el medio ambiente y la salud.

- Placas PCB sin halógenos: Los materiales utilizados en las placas PCB sin halógenos no contienen elementos halógenos, por lo que se producen menos sustancias nocivas durante la fabricación y el procesamiento, y el impacto en el medio ambiente es relativamente pequeño.

3. Seguridad contra incendios:

- Placa PCB halógena: Los retardantes de llama halogenados liberarán una gran cantidad de gases tóxicos cuando la placa PCB se expone a las llamas, y estos gases pueden causar daños al personal y al equipo.

- Placas PCB libres de halógenos: Los materiales utilizados en las placas PCB libres de halógenos tienen buenas propiedades retardantes de llama, lo que puede reducir los gases nocivos generados en incendios y mejorar la seguridad.

El principio del sustrato libre de halógenos.

En la actualidad, la mayoría de los materiales libres de halógenos se basan principalmente en fósforo y nitrógeno-fósforo.Cuando se queman resinas que contienen fósforo, el calor las descompone para formar ácido fosfórico parcial, que tiene fuertes propiedades de deshidratación, formando una película carbonizada en la superficie de la resina polimérica, aislando la superficie ardiente de la resina del contacto con el aire, extinguiendo el fuego y consiguiendo un efecto retardante de llama.Las resinas poliméricas que contienen compuestos de fósforo y nitrógeno producen gases no inflamables cuando se queman, lo que ayuda a que el sistema de resina sea retardante de llama.

Además de ser respetuosos con el medio ambiente, los PCB libres de halógenos también tienen una buena confiabilidad en la disipación de calor y son más adecuados para el proceso de alta temperatura requerido por los circuitos sin plomo.Dado que los PCB libres de halógenos utilizan P o N para reemplazar los átomos de halógeno, la polaridad del segmento de enlace molecular de la resina epoxi se reduce hasta cierto punto, mejorando así la resistencia de aislamiento y la capacidad antiperforación del material.

Las ventajas de los tableros libres de halógenos conllevan una mayor complejidad no sólo en el proceso de fabricación sino también en el diseño.Existen diferencias entre la PCB libre de halógenos y la PCB convencional, como la perforación.Los grupos funcionales de las series P y N utilizados en tableros libres de halógenos aumentan el peso molecular y mejoran la rigidez de los enlaces moleculares, lo que resulta en una mayor rigidez del material.Al mismo tiempo, el punto TG de los materiales libres de halógenos es generalmente alto, por lo que los parámetros de perforación del FR-4 ordinario no son ideales.Al perforar tableros libres de halógenos, es necesario realizar algunos ajustes adecuados en condiciones normales de perforación.

Características de las láminas libres de halógenos

1. Aislamiento de materiales

Dado que se utiliza P o N para reemplazar los átomos de halógeno, la polaridad del segmento de enlace molecular de la resina epoxi se reduce hasta cierto punto, mejorando así la resistencia de aislamiento y la capacidad antiperforación del material.

2. Absorción de agua de materiales.

Los tableros libres de halógenos tienen menos pares de electrones en N y P en las resinas retardantes de llama a base de nitrógeno y fósforo que los halógenos, por lo que la probabilidad de formar enlaces de hidrógeno con átomos de hidrógeno en el agua es menor que la de los materiales halógenos.Por lo tanto, la absorción de agua de los tableros libres de halógenos es menor que la de los materiales retardantes de llama convencionales a base de halógenos.En el caso de los tableros, la baja absorción de agua tiene cierto impacto en la mejora de la fiabilidad y estabilidad de los materiales.

3. Estabilidad térmica de los materiales.

El contenido de nitrógeno y fósforo en las placas de PCB libres de halógenos es mayor que el de los materiales halógenos ordinarios, por lo que aumentan el peso molecular del monómero y el valor de Tg.Cuando se calienta, la movilidad molecular es menor que la de las resinas epoxi convencionales, por lo que el coeficiente de expansión térmica de los materiales libres de halógenos es relativamente pequeño.

En comparación con los paneles que contienen halógenos, los paneles libres de halógenos tienen más ventajas y también es una tendencia general que los paneles libres de halógenos reemplacen a los paneles que contienen halógenos.

¿Por qué las exportaciones de PCB utilizan materiales libres de halógenos?

Halógeno se refiere a los elementos del grupo halógeno en la tabla periódica de elementos químicos, incluidos flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I).En la actualidad, los sustratos retardantes de llama, FR4, CEM-3, etc., los retardantes de llama son en su mayoría resinas epoxi bromadas.

Las instituciones pertinentes han demostrado que los materiales retardantes de llama que contienen halógenos (bifenilos polibromados polimerizados PBB: éter de bifenilos polibromados polimerizados PBDE), la quema de residuos, liberarán diuming (dioxina Daiohsing TCDD), benzofurano (Benzfuran), etc., la cantidad de Los vapores son grandes, el olor es desagradable, con un alto grado de toxicidad del gas, cáncer, el cuerpo humano no puede ser descargado después de la ingestión, un impacto grave en la salud.

Por tanto, la legislación de la UE prohíbe el uso de seis sustancias como PBB y PBDE.El Ministerio de Industria de la Información de China, el mismo documento exige que los productos de información electrónicos puestos en el mercado no puedan contener plomo, mercurio, cromo hexavalente, bifenilos polibromados polimerizados o éter etílico de bifenilo polibromado polimerizado y otras sustancias.

Se entiende que PBB y PBDE en la industria de laminados revestidos de cobre básicamente no se utilizan, y se utilizan con mayor frecuencia además de PBB y PBDE, materiales retardantes de llama con bromo, como tetrabromobisfenol A, dibromofenol, etc., cuya fórmula química molecular es CISHIZOBr4.Este tipo de bromo que contiene como retardante de llama para el laminado revestido de cobre, aunque no hay leyes ni regulaciones que se estipulen, pero este tipo de laminado revestido de cobre que contiene bromo, combustión o aparatos eléctricos, fuego, Libera una gran cantidad de gases tóxicos (p. ej., cloro, cloro, cloro).Libera una gran cantidad de gases tóxicos (bromados), la cantidad de humo;en la PCB para nivelación con aire caliente y soldadura de componentes, la placa debido a la alta temperatura (>200) también liberará un rastro de bromuro de hidrógeno;si también producirá gases tóxicos, sino también en la evaluación.

resumiendo: El halógeno como materia prima utilizada para provocar las consecuencias negativas de un impacto enorme, es necesario prohibir el halógeno.

La prohibición de los halógenos se refleja principalmente en las siguientes razones:

1. Regulaciones ambientales internacionales: Muchos países y regiones han emitido regulaciones ambientales para limitar el contenido de halógeno, exigiendo que las placas PCB utilizadas en productos electrónicos minimicen o no contengan elementos halógenos.Para cumplir con los requisitos del mercado de exportación, los exportadores de PCB suelen optar por fabricar materiales libres de halógenos.

2. Consideraciones de salud y seguridad: El uso de placas de PCB libres de halógenos reduce la liberación de sustancias peligrosas y los posibles riesgos para la salud de los operadores y usuarios finales.Esto es importante para el cumplimiento y la sostenibilidad de los productos exportados.

3. Competitividad Internacional: Las placas PCB libres de halógenos se han convertido en tendencia en el mercado internacional.Si bien cumple con los requisitos ambientales y de salud y seguridad, elegir PCB fabricados con materiales libres de halógenos puede aumentar la competitividad del producto y ganar más participación de mercado.

Los PCB halógenos y los PCB libres de halógenos se diferencian en términos de composición del material, impacto ambiental y seguridad contra incendios.Para cumplir con las regulaciones ambientales, salvaguardar la salud y la seguridad y aumentar la competitividad internacional, las exportaciones de PCB a menudo se fabrican con materiales libres de halógenos.