無(wú)鹵素板則是通過(guò)替換或取代這些有害元素,來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB的環(huán)保。目前來(lái)說(shuō),大部分的無(wú)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(shù)脂在燃燒時(shí),受熱分解生成偏聚磷酸,極具強(qiáng)脫水性,使高分子樹(shù)脂表面形成炭化膜,隔絕樹(shù)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(shù)脂,燃燒時(shí)產(chǎn)生不燃性氣體,協(xié)助樹(shù)脂體系阻燃。
無(wú)鹵素
四、無(wú)鹵板材的特點(diǎn)
1.材料的絕緣性
無(wú)鹵素PCB除了環(huán)保,還具有良好的散熱性可靠性,更適合無(wú)鉛電路所需的高溫工藝;由于采用P或N來(lái)取代鹵素原子因而一定程度上降低了環(huán)氧樹(shù)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(wú)鹵板材由于氮磷系的還氧樹(shù)脂中N和P的狐對(duì)電子相對(duì)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(duì)于板材來(lái)說(shuō),低的吸水性對(duì)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(wú)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(dòng)能力將比常規(guī)的環(huán)氧樹(shù)脂要低,因而無(wú)鹵材料其熱膨脹系數(shù)相對(duì)要小。
相對(duì)于含鹵板材,無(wú)鹵板材具有更多優(yōu)勢(shì),無(wú)鹵素板材取代含鹵板材也是大勢(shì)所趨。但是事物往往具有兩面性,無(wú)鹵素板的優(yōu)點(diǎn)不僅在制造過(guò)程中而且在設(shè)計(jì)中都以增加復(fù)雜性為代價(jià)。無(wú)鹵PCB制板與常規(guī)PCB存在區(qū)別,比如鉆孔
五、生產(chǎn)無(wú)鹵PCB的體會(huì)
1.鉆孔加工性
鉆孔條件是一個(gè)重要參數(shù),直接影響PCB在加工過(guò)程中的孔壁質(zhì)量。無(wú)鹵板采用的P、N系列官能團(tuán)增大了分子量同時(shí)增強(qiáng)了分子鍵的剛性,導(dǎo)致材料的剛性增強(qiáng),同時(shí),無(wú)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(wú)鹵板時(shí),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(huì)有所不同。就拿上面所說(shuō)的生益基板及PP做多層板來(lái)說(shuō),其為保證樹(shù)脂的充分流動(dòng),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(shí)間較長(zhǎng),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(cè)其銅箔與基板的結(jié)合力為1.ON/mm,圖電后的板經(jīng)過(guò)六次熱沖擊均未出現(xiàn)分層、氣泡現(xiàn)象。
3.耐堿性
一般無(wú)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(shí)間不能太長(zhǎng),以防出現(xiàn)基材白斑。
4.無(wú)鹵阻焊制作
目前世面上推出的無(wú)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(wú)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(wú)鹵PCB板的需求量已然越來(lái)越大。