無鹵素板則是通過替換或取代這些有害元素,來實(shí)現(xiàn)PCB的環(huán)保。目前來說,大部分的無鹵材料主要以磷系和磷氮系為主。有趣的是,含磷氮化合物的高分子樹脂在燃燒時,受熱分解生成偏聚磷酸,極具強(qiáng)脫水性,使高分子樹脂表面形成炭化膜,隔絕樹脂燃燒表面與空氣接觸,使火熄滅,達(dá)到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子樹脂,燃燒時產(chǎn)生不燃性氣體,協(xié)助樹脂體系阻燃。
無鹵素
四、無鹵板材的特點(diǎn)
1.材料的絕緣性
無鹵素PCB除了環(huán)保,還具有良好的散熱性可靠性,更適合無鉛電路所需的高溫工藝;由于采用P或N來取代鹵素原子因而一定程度上降低了環(huán)氧樹脂的分子鍵段的極性,從而提高質(zhì)的絕緣電阻及抗擊穿能力。
2.材料的吸水性
無鹵板材由于氮磷系的還氧樹脂中N和P的狐對電子相對鹵素而言較少,其與水中氫原子形成氫鍵的機(jī)率要低于鹵素材料,因而其材料的吸水性低于常規(guī)鹵素系阻燃材料。對于板材來說,低的吸水性對提高材料的可靠性以及穩(wěn)定性有一定的影響。
3.材料的熱穩(wěn)定性
無鹵板材中氮磷的含量大于普通鹵系材料鹵素的含量,因而其單體分子量以及Tg值均有所增加。在受熱的情況下,其分子的運(yùn)動能力將比常規(guī)的環(huán)氧樹脂要低,因而無鹵材料其熱膨脹系數(shù)相對要小。
相對于含鹵板材,無鹵板材具有更多優(yōu)勢,無鹵素板材取代含鹵板材也是大勢所趨。但是事物往往具有兩面性,無鹵素板的優(yōu)點(diǎn)不僅在制造過程中而且在設(shè)計中都以增加復(fù)雜性為代價。無鹵PCB制板與常規(guī)PCB存在區(qū)別,比如鉆孔
五、生產(chǎn)無鹵PCB的體會
1.鉆孔加工性
鉆孔條件是一個重要參數(shù),直接影響PCB在加工過程中的孔壁質(zhì)量。無鹵板采用的P、N系列官能團(tuán)增大了分子量同時增強(qiáng)了分子鍵的剛性,導(dǎo)致材料的剛性增強(qiáng),同時,無鹵材料的TG點(diǎn)一般較高,因此采用普通FR-4的鉆孔參數(shù)進(jìn)行鉆孔,效果并不理想。在鉆無鹵板時,需在正常的鉆孔條件下,適當(dāng)做一些調(diào)整。
2.層壓
層壓參數(shù),因不同公司的板材可能會有所不同。就拿上面所說的生益基板及PP做多層板來說,其為保證樹脂的充分流動,使結(jié)合力良好,要求較低的板料升溫速率(1.0-1.5℃/min)及多段的壓力配合,另在高溫階段則要求時間較長,180℃維持50分鐘以上。以下是推薦的一組壓板程序設(shè)定及實(shí)際的板料升溫情況。壓出的板檢測其銅箔與基板的結(jié)合力為1.ON/mm,圖電后的板經(jīng)過六次熱沖擊均未出現(xiàn)分層、氣泡現(xiàn)象。
3.耐堿性
一般無鹵板材其抗堿性都比普通的FR-4要差,因此在蝕刻制程上以及在阻焊后返工制程上,應(yīng)特別注意,在堿性的退膜液中浸泡時間不能太長,以防出現(xiàn)基材白斑。
4.無鹵阻焊制作
目前世面上推出的無鹵阻焊油墨也有很多種,其性能與普通液態(tài)感光油墨相差不大具體操作上也與普通油墨基本差不多。
無鹵PCB板由于具有較低的吸水率以及適應(yīng)環(huán)保的要求,在其他性能也能夠滿足的品質(zhì)要求,因此,無鹵PCB板的需求量已然越來越大。