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ハロゲンフリープリント基板

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ハロゲンフリープリント基板

紹介

ハロゲンフリーPCBとは?

ハロゲンフリーPCBとは、製造工程でハロゲン元素を使用しない回路基板です。

ハロゲン元素には以下が含まれます:

  • フッ素 (F)、
  • 塩素 (Cl)、
  • 臭素 (Br)、
  • ヨウ素 (I)、
  • アスタチン (At)。

通常のPCBは、火災を防ぐために臭素系難燃剤(BFR)などのハロゲンを含む材料を使用することが多いです。しかし、ハロゲンは高温時や燃焼時に有害なガス(例えば、塩化水素やダイオキシン)を発生させるため、健康や環境に悪影響を及ぼします。そのため、多くの業界でハロゲンフリー素材を使用したPCBの採用が進んでいます。

環境に優しい:

• 毒性の低減:有害ガス排出の削減により、電子廃棄物による害を軽減
• リサイクルしやすい:ハロゲンフリー素材はリサイクルが容易です。
• 規制への適合:RoHSなどの環境規制に準拠

技術的側面:

• 熱安定性の向上:ハロゲンフリーPCBは一般的により熱安定性が高く、高温環境にも適しています。
• 電気特性の向上:誘電定数および損失係数が低いため、高周波信号伝送に適しています。
• 優れた機械的特性:ハロゲンフリー材料は一般的により高い機械的強度と信頼性を提供します。

ハロゲンフリーPCBの種類と特徴

材料、構造、用途によって、一般的なタイプは以下の通りです:

1. ハロゲンフリーフルガラスエポキシ基板(FR-4 PCB)

もっとも一般的なタイプで、ガラス繊維強化エポキシ樹脂基板を使用していますが、ハロゲン系難燃剤を含みません。
• 材料構成:ガラス繊維エポキシ樹脂基板、ハロゲン系難燃剤不使用、難燃剤としてリンや窒素を使用。
• 熱的特性:ガラス転移温度(Tg)は約150°C~180°C。
• 電気的特性:良好な電気特性を持ち、幅広い用途に適しています。

2. ハロゲンフリー高耐熱基板(高Tg PCB)

高温環境に適しており、通常のFR4よりも高いガラス転移温度(Tg)を持っています。
・素材構成:高Tg ハロゲンフリーのエポキシ樹脂。
・熱特性:Tgは170°C~260°Cの範囲。
・電気特性:低誘電率および低損失係数で、高周波用途に適しています。

3. ハロゲンフリーポリイミド(PI)基板

優れた耐熱性および機械的強度を持ち、過酷な環境条件に適しています。
・素材構成:ハロゲンフリーポリイミド樹脂。
・熱性能:Tgは200°Cを超えて、連続使用温度は260°Cに達します。
・機械的特性:高い機械的強度を持ち、非常に安定しています。

4. ハロゲンフリー柔軟性基板

曲げが必要な設置に適しています。
・素材構成:ハロゲンフリーのポリイミドまたはポリエステルフィルム。
・熱性能:良好な熱性能を持ち、動的曲げに耐性があります。
・機械的特性:柔軟性があり、耐久性があります。

5. ハロゲンフリーハイ周波数PCB

高周波回路向けに設計されています。
・素材構成:PTFEまたはセラミック充填基板を使用します。
・熱性能:優れた熱安定性(PI素材よりやや劣る)。
・電気性能:非常に低い誘電定数および損失係数を持ち、信号の完全性が優れています。

6. ハロゲンフリー金属ベースPCB(MCPCB)

放熱性を高めるために使用され、誘電層にはハロゲンフリー材料が用いられます。
・素材構成:アルミニウム/銅芯 + ハロゲンフリー絶縁層。
・熱性能:優れた熱伝導性で、放熱要件が高い用途に適しています。
・機械的特性:強固で信頼性の高い構造。

7. ハロゲンフリーハイデンシティ・インターチェンジ(HDI)基板

高配線密度で、マイクロビアやブラインドビアなどの先進プロセスを採用。
・素材構成:高耐性ハロゲンフリー材料(優れた電気的および熱性能)を採用。
・熱性能:高密度かつ高発熱用途に適しています。
・電気性能:誘電率および誘電損失が低く、信号の完全性に優れています。

ハロゲンフリー基板の課題

医療機器やウェアラブルデバイスなど、人体に近接して使用される製品においてハロゲンフリー基板の採用が進んでいますが、依然として課題に直面しています。

  • 高いコスト:

    環境に優しい難燃剤はハロゲン系難燃剤よりも高価であり、プリント基板のコストが高騰します。
    生産工程の調整(保管、加工、設備)が必要となり、運用コストが増加します。
  • 性能上の課題:

    ハロゲン系難燃剤と同等の難燃性を達成するには多くの試験が必要です。
    新素材は機械的・電気的性能を低下させることなく、従来の素材に代わる必要があり、これは難しいバランスです。

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LHDは中国を代表するハロゲンフリー基板製造会社の一つであり、高品質かつ高コストパフォーマンスのサービスを提供しています:

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