什么是无卤PCB,相比于普通PCB板材有哪些优势与长处,快来一起涨芝士吧!
一、什么是无卤PCB
无卤PCB是指电路板中所含卤素的含量符合特定限制标准的印刷电路板。国际电化学委员会(IEC)将无卤PCB定义为电路板中总卤素含量不超过。其产生有着多方面的背景。
现如今,随着人们的环保意识不断增强以及环保法规日益严格,许多国家和地区颁布法规限制电子产品中卤素的含量,以减少有害物质对环境和人体健康的潜在风险,无卤PCB成为行业发展的必然趋势。
二、无卤PCB的优点
1、环保优势
无卤PCB在减少有害物质排放方面表现出色。它避免了含卤材料燃烧时释放如二噁英(PCDD/Fs)等剧毒气体,降低了对环境的污染和对人体的危害。
含卤素的阻燃材料起火燃烧或焚烧处理时,会产生大量有害气体,而无卤PCB则消除了这一风险。在生产过程中,无卤PCB减少了含卤化学药剂的使用,降低了废水、废气的污染程度。
2、性能提升
在电绝缘性方面,无卤PCB采用P或N取代卤素原子,降低了环氧树脂的分子键段极性,提高了绝缘电阻和抗击穿能力。热稳定性上,其氮磷含量增加,单体分子量上升,受热时分子运动能力降低,热膨胀系数减小。吸水性方面,由于氮磷系树脂与水形成氢键的机率低,材料的吸水性低于常规含卤材料。此外,无卤PCB对信号完整性也有良好的保障,能有效减少信号失真和延迟等问题。
三、无卤PCB的制造工艺
1、主流树脂组成配方
当前,无卤PCB的主流树脂组成配方通常是以含磷环氧树脂为本体树脂,酚醛树脂为固化剂,并搭配一定量的无机填料。
含磷环氧树脂能确保及提高耐热性、阻燃性、介电性能和粘接性等。酚醛树脂可提高耐热性、阻燃性和粘接性。无机填料多选用氢氧化铝,能协助阻燃,降低板的Z方向膨胀系数,提高耐热性。
2、新型原材料的应用
在无卤PCB制造中,新型原材料发挥着重要作用。含磷环氧树脂是关键的新型材料之一,能显著提升耐热性和阻燃性。少量加入其他特种高分子树脂,可提高板材的柔韧性及树脂与纤维增强材料界间的粘接性。
此外,新型的无机填料表面处理技术不断提升,配合混胶、浸胶设备的改进,在降低板厚方向膨胀系数方面表现出色。开纤玻纤布能提高树脂的浸透性和均匀性,弥补钻孔加工孔壁不光滑的问题,专用电解铜箔则解决了半固化片中树脂含量低导致的铜箔剥离强度偏低的问题。
这些新型原材料的应用,共同推动了无卤PCB性能的提高。
四、无卤PCB的应用领域
1、通信领域
在通信领域,无卤PCB 广泛应用于基站设备、通信交换机等。无卤PCB的介电常数相对较低,这有助于保持信号完整性。由于其低介电常数和低介质损耗因子,能有效保障高速数据传输时信号的完整性,减少信号失真和延迟。同时,在高温环境下,无卤PCB 仍能保持稳定的性能,确保通信设备的可靠运行。
2、移动设备领域
在智能手机、平板电脑等移动设备中,无卤PCB 不可或缺。它满足了设备对轻薄、高性能的要求,在高速数据传输时表现出色,保障了流畅的通信和数据处理。而且,无卤PCB 良好的散热性使其适应移动设备长时间使用产生的高温。
3、汽车电子领域
在汽车的动力控制系统、安全控制系统和信息娱乐系统等方面,无卤PCB 得到大量应用。其耐高温和高速数据传输的特性,保障了汽车电子系统的稳定运行和快速响应,为汽车的智能化和安全性提供了有力支持。
4、医疗设备
首先,医疗设备需要具有高精度、高可靠性的电路板,无卤素PCB符合这些要求。其次,减少了含卤化学药剂的使用也极大的增加了其安全性。
五、社会责任
因为无卤PCB需要更高的加工精度和更严格的材料要求,因此无卤素板的制造过程比传统PCB更为复杂要求也更加苛刻。
随之而来的是生产成本的不断上升。尽管或许这是一种更昂贵的选择,但对人体和环境安全均可得到保障。
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