برد مدار چاپی بدون هالوژن

برد بدون هالوژن چیست؟

برد مدار بدون هالوژن، بردی است که در فرآیند ساخت آن از عناصر هالوژن استفاده نشده است.

عناصر هالوژن شامل موارد زیر می‌شوند:

• فلوئور (F)،
• کلر (Cl)،
• بروم (Br)،
• ید (I)،
• آستاتین (At).

بردهای مدار چاپی معمولی اغلب از مواد حاوی هالوژن مانند عوامل ضد آتش برومنه (BFRs) برای جلوگیری از آتش استفاده می‌کنند. با این حال، هالوژن‌ها در دماهای بالا یا هنگام سوختن گازهای سمی (مانند هیدروژن کلرید و دی‌اکسین) تولید می‌کنند که به سلامتی و محیط زیست آسیب می‌رسانند. بنابراین، بسیاری از صنایع شروع به استفاده از مواد بدون هالوژن برای ساخت بردهای مدار چاپی کرده‌اند.

دوستانه‌تر به محیط زیست:

• کاهش سمیت: کاهش انتشار گازهای سمی، با استفاده از بردهای مدار چاپی بدون هالوژن، خطر ناشی از زباله‌های الکترونیکی کاهش می‌یابد
• بازیافت آسان‌تر: مواد بدون هالوژن را آسان‌تر می‌توان بازیافت کرد.
• انطباق با مقررات: رعایت مقررات زیست‌محیطی مانند RoHS

جنبه‌های فنی:

• پایداری حرارتی بالاتر: بردهای مدار چاپی بدون هالوژن به‌طور کلی پایداری حرارتی بهتری دارند و برای محیط‌های با دمای بالا مناسب هستند.
• عملکرد الکتریکی بهتر: دارای ثابت دی‌الکتریکی و ضریب اتلاف پایین‌تر، مناسب برای انتقال سیگنال‌های با فرکانس بالا
• خواص مکانیکی عالی: مواد بدون هالوژن معمولاً استحکام مکانیکی و قابلیت اطمینان بیشتری فراهم می‌کنند.

انواع و ویژگی‌های برد مدار چاپی بدون هالوژن

بر اساس مواد، ساختارها و کاربردها، انواع رایج عبارتند از:

1. برد مدار چاپی FR-4 بدون هالوژن

نوع پرکاربرد، با زیرلایه رزین اپوکسی تقویت شده با الیاف شیشه‌ای، اما فاقد عامل اشتعال‌زا هالوژن است.
• ترکیب مواد: زیرلایه رزین اپوکسی با الیاف شیشه‌ای، فاقد عامل اشتعال‌زا هالوژن، با عامل اشتعال‌زا فسفری یا نیتروژنی
• خواص حرارتی: دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) حدود 150°C تا 180°C است.
• خواص الکتریکی: خواص الکتریکی خوب و کاربردهای گسترده

2. برد مدار چاپی با Tg بالا و بدون هالوژن

برای محیط‌های با دمای بالا مناسب است، Tg آن از FR4 معمولی بالاتر است.
• ترکیب ماده: رزین اپوکسی بدون هالوژن با Tg بالا.
• خواص حرارتی: دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) بین 170°C تا 260°C است.
• خواص الکتریکی: ثابت دی‌الکتریک پایین و ضریب اتلاف پایین، مناسب برای کاربردهای فرکانس بالا.

3. برد مدار چاپی پلی‌ایماید بدون هالوژن (PI)

ثبات حرارتی و استحکام مکانیکی عالی، مناسب برای محیط‌های سخت‌گیرانه.
• ترکیب ماده: رزین پلی‌ایماید بدون هالوژن.
• عملکرد حرارتی: دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) بالای 200°C است و دمای کاری پیوسته می‌تواند به 260°C برسد.
• خواص مکانیکی: استحکام مکانیکی بالا، بسیار پایدار.

4. برد مدار چاپی انعطاف‌پذیر بدون هالوژن

مناسب برای نصب‌هایی که خم شدن مورد نیاز است.
• ترکیب مواد: فیلم پلی‌ایماید یا پلی‌استر بدون هالوژن.
• عملکرد حرارتی: عملکرد حرارتی خوب، مقاوم در برابر خمش دینامیکی.
• خواص مکانیکی: انعطاف‌پذیر و مقاوم.

5. برد مدار چاپی با فرکانس بالا بدون هالوژن

برای مدارهای فرکانس بالا طراحی شده است.
• ترکیب مواد: استفاده از زیرلایه پر شده از PTFE یا سرامیک.
• عملکرد حرارتی: پایداری حرارتی عالی (کمی پایین‌تر از ماده PI).
• عملکرد الکتریکی: ثابت دی‌الکتریک و ضریب اتلاف بسیار پایین، یکپارچگی سیگنال عالی.

6. برد مدار چاپی فلزی بدون هالوژن (MCPCB)

برای افزایش پراکندگی گرما استفاده می‌شود، در لایه دی‌الکتریک از مواد بدون هالوژن استفاده می‌شود.
• ترکیب مواد: هسته آلومینیومی/مسی + لایه عایلی بدون هالوژن.
• عملکرد حرارتی: هدایت حرارتی خوب، مناسب برای کاربردهایی با نیاز بالای به دفع گرما.
• خواص مکانیکی: ساختار قوی و قابل اعتماد.

7. برد مدار چاپی HDI بدون هالوژن (برد ارتباطی با تراکم بالا)

تراکم خط بالا، با استفاده از فرآیندهای پیشرفته مانند میکرو ویا و ویاهای مدفون.
• ترکیب مواد: مواد بدون هالوژن با عملکرد بالا (عملکرد الکتریکی و حرارتی خوب).
• عملکرد حرارتی: مناسب برای کاربردهای با تراکم و گرمای بالا.
• عملکرد الکتریکی: ثابت دی الکتریکی و اتلاف پایین، یکپارچگی سیگنال خوب.

چالش‌های برد مدار چاپی بدون هالوژن

اگرچه برد مدار چاپی بدون هالوژن به طور فزاینده‌ای در دستگاه‌های پزشکی، پوشیدنی و سایر محصولاتی که در تماس نزدیک با انسان هستند استفاده می‌شود، اما هنوز با چالش‌هایی مواجه است

• هزینه بیشتر:

  مواد ضد آتش‌سوزی دوستدار محیط زیست گران‌تر از مواد ضد آتش‌سوزی هالوژنه هستند که منجر به افزایش هزینه PCB می‌شود.
  نیاز به تنظیم تولید (انبارداری، پردازش، تجهیزات) وجود دارد که باعث افزایش هزینه‌های عملیاتی می‌شود.

• چالش‌های عملکردی:

  دستیابی به مقاومت در برابر آتش‌سوزی به اندازه مواد ضد آتش‌سوزی هالوژنه نیازمند انجام آزمایش‌های فراوان است.
  باید مواد جدید بدون کاهش عملکرد مکانیکی و الکتریکی، مواد سنتی را جایگزین کنند که دستیابی به این تعادل بسیار دشوار است.

چرا LHD را انتخاب کنیم؟

LHD یکی از تولیدکنندگان پیشرو PCB بدون هالوژن در چین است و خدمات با کیفیت بالا با بهره‌وری هزینه‌ای مناسب ارائه می‌دهد:

• بیش از 16 سال تجربه در تحقیق و توسعه و تولید PCB بدون هالوژن.
• خدمت به بیش از 5000 مشتری در سراسر جهان با سمعت خوب.
• بهره‌وری هزینه‌ای بالا، بدون حداقل سفارش (بدون MOQ)، شرایط انعطاف‌پذیر.
• تضمین کیفیت بالا، خط تولید حرفه‌ای.
• ارائه راهکار یکپارچه، متمایل به مشتری.
• تحویل سریع، پشتیبانی پس از فروش عالی.