一、什么是无卤基材
无卤素基材:
按照JPCA-ES-01-2003标准:氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09%Wt(重量比)的覆铜板,定义为无卤型覆铜板。(同时,CI+Br总量≤0.15%[1500PPM])
无卤素材料有:TUC的TU883、Isola的DE156、GreenSpeed®系列、生益的S1165/S1165M、S0165等等
二、汽车软硬结合板为什么要禁卤
卤素:
指化学元素周期表中的卤族元素,包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)。目前,阻燃性基材,FR4、CEM-3等,阻燃剂多为溴化环氧树脂。
相关机构研究表明,含卤素的阻燃材料(聚合多溴联苯PBB:聚合多溴化联苯乙醚PBDE),废弃着火燃烧时,会放出二嗯英(dioxin戴奥辛TCDD)、苯呋喃(Benzfuran)等,发烟量大,气味难闻,有高毒性气体,致癌,人体摄入后无法排出,严重影响健康。
因此,欧盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六种物质。中国信息产业部同样文件要求,投入市场的电子信息产品不能含有铅、汞、六价铬、聚合多溴联苯或聚合多溴化联苯乙醚等物质。
据了解,PBB和PBDE在覆铜板行业已基本上不再使用,较多使用的是除PBB和PBDE以外的溴阻燃材料,例如四溴双苯酚A,二溴苯酚等,其化学分子式是CISHIZOBr4。这类含溴作阻燃剂的覆铜板虽未有任何法律法规加以规定,但这类含溴型覆铜板,燃烧或电气火灾时,会释放出大量有毒气体(溴化型),发烟量大;在PCB作热风整平和元件焊接时,板材受高温(>200)影响,也会释放出微量的溴化氢;是否也会产生有毒气体,还在评估中。
综上。卤素作为原材料使用带来的负面后果影响巨大,禁卤是有很必要的。
三、无卤硬板的原理
就目前而言,大部分PCB厂的无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。含磷树脂在燃烧时,受热分解生成偏聚磷酸,极具强脱水性,使高分子树脂表面形成炭化膜,隔绝树脂燃烧表面与空气接触,使火熄灭,达到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子树脂,燃烧时产生不燃性气体,协助树脂体系阻燃。
四、无卤板材的特点
1材料的绝缘性
由于采用P或N来取代卤素原子因而一定程度上降低了环氧树脂的分子键段的极性,从而提高质的绝缘电阻及抗击穿能力。
2材料的吸水性
无卤板材由于氮磷系的环氧树脂中N和P的狐对电子相对卤素而言较少,其与水中氢原子形成氢键的机率要低于卤素材料,因而其材料的吸水性低于常规卤素系阻燃材料。对于板材来说,低的吸水性对提高材料的可靠性以及稳定性有一定的影响。
3材料的热稳定性
无卤板材中氮磷的含量大于普通卤系材料卤素的含量,因而其单体分子量以及Tg值均有所增加。在受热的情况下,其分子的运动能力将比常规的环氧树脂要低,因而无卤材料其热膨胀系数相对要小。
相对于含卤板材,无卤板材具有更多优势,无卤素板材取代含卤板材也是大势所趋。