Quelle est la différence entre les PCB halogènes et sans halogène ?Pourquoi les PCB doivent-ils être sans halogène ?

Le PCB, ou circuit imprimé, est l'un des composants de base couramment utilisés dans les produits électroniques.Lorsqu'il s'agit de choisir des matériaux PCB, il existe deux options : halogène et sans halogène.

Que sont les halogènes ?

Dans le tableau périodique des éléments chimiques, les éléments du groupe VIIA du système périodique font référence aux éléments halogènes, notamment le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br), l'iode (I) et l'astatine (At).

Qu'est-ce qu'un circuit imprimé sans halogène ?

Selon la norme JPCA-ES-01-2003 : stratifiés cuivrés avec des teneurs en chlore (Cl) et brome (Br) inférieures à 0,09 % en poids (rapport pondéral) (en même temps, la quantité totale de Cl+Br ≤ 0,15 % [1 500 PPM]) sont définis comme des stratifiés recouverts de cuivre sans halogène.Les matériaux sans halogène comprennent : le TU883 de TUC, le DE156 d'Isola, la série GreenSpeed®, le S1165/S1165M de Shengyi, le S0165, etc.

En termes simples, les panneaux contenant des halogènes ne sont pas respectueux de l'environnement, tandis que les panneaux sans halogène sont relativement respectueux de l'environnement.Cela est particulièrement vrai pour certaines entreprises technologiques respectueuses de l'environnement, qui ont des exigences strictes en matière de protection écologique et environnementale de la fabrication de panneaux en raison de la particularité de leur secteur.

Quelle est la différence entre les circuits imprimés sans halogène et les circuits imprimés que nous fabriquons habituellement ?

À l'heure actuelle, les substrats ignifuges utilisés sur le marché des circuits imprimés sont FR4, CEM-1, CEM-3, etc., et les ignifugeants sont principalement des résines époxy bromées.Les institutions compétentes ont mené des recherches sur les substrats en résine époxy : lorsque des substrats ignifuges contenant des halogènes sont jetés et brûlés, ils libèrent des substances nocives telles que des dioxines.Ces substances ont une mauvaise odeur, sont très toxiques et peuvent provoquer le cancer.Une fois inhalés, ils ne peuvent pas être excrétés par le corps humain, ce qui est extrêmement nocif pour le corps humain.

Les cartes sans halogène assurent la protection de l'environnement et la non-toxicité des PCB en remplaçant ou en substituant ces éléments nocifs.À l'heure actuelle, la plupart des matériaux sans halogène sont principalement à base de phosphore et d'azote phosphorique.Il est intéressant de noter que les résines polymères contenant des composés phosphore-azote produisent des gaz ininflammables lorsqu’elles sont brûlées.Ce gaz peut isoler la surface brûlante de la résine de l'air et atteindre l'objectif ignifuge.

Tles différences entre les cartes PCB halogènes et les cartes PCB sans halogène sous plusieurs aspects principaux :

1. Composition du matériau :

- PCB halogènes : Les PCB halogènes sont constitués de matériaux contenant des éléments halogènes (tels que le chlore et le brome), dont les plus courants sont les retardateurs de flamme bromés.

- Cartes PCB sans halogène : Les cartes PCB sans halogène sont fabriquées à partir de matériaux qui ne contiennent pas d'éléments halogènes.Les matériaux alternatifs courants incluent le phosphate d’ammonium, le nano-graphite, l’hydroxyde de nanomagnésium, etc.

2. Impact environnemental :

- Cartes PCB halogènes : Lors de la fabrication et du traitement des cartes PCB, les éléments halogènes peuvent libérer des substances nocives, telles que des composés halogènes et des dioxines.Ces substances présentent certains risques potentiels pour l'environnement et la santé.

- Cartes PCB sans halogène : Les matériaux utilisés dans les cartes PCB sans halogène ne contiennent pas d'éléments halogènes, donc moins de substances nocives sont produites lors de la fabrication et du traitement, et l'impact sur l'environnement est relativement faible.

3. Sécurité incendie :

- Carte PCB halogène : les retardateurs de flamme halogénés libèrent une grande quantité de gaz toxiques lorsque la carte PCB est exposée à une flamme, et ces gaz peuvent causer des dommages au personnel et à l'équipement.

- Cartes PCB sans halogène : Les matériaux utilisés dans les cartes PCB sans halogène ont de bonnes propriétés ignifuges, ce qui peut réduire les gaz nocifs générés lors des incendies et améliorer la sécurité.

Le principe du substrat sans halogène

À l'heure actuelle, la plupart des matériaux sans halogène sont principalement à base de phosphore et d'azote phosphoreux.Lorsque les résines contenant du phosphore sont brûlées, elles sont décomposées par la chaleur pour former de l'acide phosphorique partiel, qui possède de fortes propriétés de déshydratation, formant un film carbonisé sur la surface de la résine polymère, isolant la surface brûlante de la résine du contact avec l'air, éteignant le feu et obtenir un effet ignifuge.Les résines polymères contenant des composés phosphore-azote produisent des gaz ininflammables lorsqu’elles sont brûlées, ce qui aide le système de résine à être ignifuge.

En plus d'être respectueux de l'environnement, les PCB sans halogène ont également une bonne fiabilité de dissipation thermique et sont plus adaptés au processus à haute température requis par les circuits sans plomb.Étant donné que les PCB sans halogène utilisent P ou N pour remplacer les atomes d'halogène, la polarité du segment de liaison moléculaire de la résine époxy est réduite dans une certaine mesure, améliorant ainsi la résistance d'isolation et la capacité anti-crevaison du matériau.

Les avantages des cartes sans halogène se font au prix d'une complexité accrue non seulement dans le processus de fabrication mais également dans la conception.Il existe des différences entre les PCB sans halogène et les PCB conventionnels, comme le perçage.Les groupes fonctionnels des séries P et N utilisés dans les panneaux sans halogène augmentent le poids moléculaire et améliorent la rigidité des liaisons moléculaires, ce qui entraîne une rigidité accrue du matériau.Dans le même temps, le point TG des matériaux sans halogène est généralement élevé, de sorte que les paramètres de perçage du FR-4 ordinaire ne sont pas idéaux.Lors du perçage de panneaux sans halogène, il est nécessaire de procéder à certains ajustements appropriés dans des conditions normales de perçage.

Caractéristiques des plaques sans halogène

1. Isolation des matériaux

Puisque P ou N est utilisé pour remplacer les atomes d'halogène, la polarité du segment de liaison moléculaire de la résine époxy est réduite dans une certaine mesure, améliorant ainsi la résistance d'isolation et la capacité anti-crevaison du matériau.

2. Absorption d'eau des matériaux

Les panneaux sans halogène ont moins de paires d'électrons en N et P dans les résines ignifuges à base d'azote-phosphore que les halogènes, de sorte que la probabilité de former des liaisons hydrogène avec les atomes d'hydrogène dans l'eau est inférieure à celle des matériaux halogènes.Par conséquent, l’absorption d’eau des panneaux sans halogène est inférieure à celle des matériaux ignifuges conventionnels à base d’halogène.Pour les panneaux, une faible absorption d’eau a un certain impact sur l’amélioration de la fiabilité et de la stabilité des matériaux.

3. Stabilité thermique des matériaux

La teneur en azote et en phosphore des cartes PCB sans halogène est supérieure à celle des matériaux halogènes ordinaires, de sorte que le poids moléculaire du monomère et la valeur Tg sont augmentés.Lorsqu'elle est chauffée, la mobilité moléculaire est inférieure à celle des résines époxy classiques, de sorte que le coefficient de dilatation thermique des matériaux sans halogène est relativement faible.

Par rapport aux panneaux contenant des halogènes, les panneaux sans halogène présentent plus d'avantages, et c'est également une tendance générale pour les panneaux sans halogène de remplacer les panneaux contenant des halogènes.

Pourquoi les exportations de PCB utilisent-elles des matériaux sans halogène ?

L'halogène fait référence aux éléments du groupe halogène dans le tableau périodique des éléments chimiques, notamment le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br) et l'iode (I).À l'heure actuelle, les substrats ignifuges, FR4, CEM-3, etc., sont pour la plupart des résines époxy bromées.

Les institutions compétentes ont montré que les matériaux ignifuges contenant des halogènes (biphényles polybromés polymérisés PBB : éther de biphényles polybromés polymérisés PBDE), la combustion des déchets, libèrent du diuming (dioxine Daiohsing TCDD), du benzofurane (Benzfuran), etc., la quantité de les fumées sont importantes, l'odeur est désagréable, avec un degré élevé de toxicité du gaz, le cancer, le corps humain ne peut pas être déchargé après ingestion, un impact grave sur la santé.

Par conséquent, la législation européenne interdit l’utilisation de six substances telles que le PBB et le PBDE.Selon le ministère chinois de l'Industrie de l'information, le même document exige que les produits d'information électroniques mis sur le marché ne puissent pas contenir de plomb, de mercure, de chrome hexavalent, de biphényles polybromés polymérisés ou d'éther éthylique de biphényle polybromé polymérisé et d'autres substances.

Il est entendu que le PBB et le PBDE dans l'industrie des stratifiés cuivrés ne sont fondamentalement pas utilisés, mais sont plus souvent utilisés en plus des matériaux ignifuges au brome PBB et PBDE, tels que le tétrabromobisphénol A, le dibromophénol, etc., dont la formule moléculaire chimique est CISHIZOBr4.Ce type de brome contenant du brome comme ignifuge pour le stratifié cuivré, bien qu'il n'y ait aucune loi ni réglementation à stipuler, mais ce type de type de stratifié cuivré contenant du brome, les appareils à combustion ou électriques, le feu, libérer une grande quantité de gaz toxiques (par exemple, chlore, chlore, chlore).Libère une grande quantité de gaz toxiques (bromés), de la quantité de fumée ;dans le PCB pour le nivellement à l'air chaud et le soudage des composants, la plaque à haute température (> 200) libérera également une trace de bromure d'hydrogène ;si cela produira également des gaz toxiques, mais aussi dans l'évaluation.

Résumer: L'halogène étant une matière première utilisée pour provoquer les conséquences négatives d'un impact énorme, l'interdiction de l'halogène est nécessaire.

L'interdiction des halogènes se reflète principalement dans les raisons suivantes :

1. Réglementations environnementales internationales : De nombreux pays et régions ont publié des réglementations environnementales pour limiter la teneur en halogène, exigeant que les cartes PCB utilisées dans les produits électroniques doivent minimiser ou ne pas contenir d'éléments halogènes.Afin de répondre aux exigences du marché d'exportation, les exportations de PCB choisissent généralement de fabriquer des matériaux sans halogène.

2. Considérations en matière de santé et de sécurité : L'utilisation de cartes PCB sans halogène réduit les rejets de substances dangereuses et les risques potentiels pour la santé des opérateurs et des utilisateurs finaux.Ceci est important pour la conformité et la durabilité des produits exportés.

3. Compétitivité internationale : Les cartes PCB sans halogène sont devenues une tendance sur le marché international.Tout en répondant aux exigences environnementales, de santé et de sécurité, le choix de PCB fabriqués à partir de matériaux sans halogène peut accroître la compétitivité des produits et gagner davantage de parts de marché.

Les PCB halogènes et les PCB sans halogène diffèrent en termes de composition des matériaux, d'impact environnemental et de sécurité incendie.Afin de se conformer aux réglementations environnementales, de protéger la santé et la sécurité et d'accroître la compétitivité internationale, les exportations de PCB sont souvent fabriquées avec des matériaux sans halogène.