Bezhalogenowa płyta PCB

Czym jest bezhalogenowa płyta PCB?

Bezhalogenowa płyta PCB to płyta obwodowa, która w procesie produkcji nie wykorzystuje pierwiastków halogenowych.

Pierwiastki halogenowe obejmują:

• Fluor (F),
• Chlor (Cl),
• Brom (Br),
• Jod (I),
• Astat (At).

Standardowe PCB często wykorzystują materiały zawierające halogeny, takie jak bromowane środki przeciwzapalne (BFR), aby zapobiec pożarom. Jednak halogeny wytwarzają toksyczne gazy (takie jak chlorowodór i dioksyny) w wysokiej temperaturze lub podczas spalania, które są szkodliwe dla zdrowia i środowiska. Dlatego wiele branż zaczęło stosować materiały bezhalogenowe do produkcji PCB.

Przyjazniejszy dla środowiska:

• Zmniejszona toksyczność: Ograniczone emisje toksycznych gazów, PCB bezhalogenowe zmniejszają szkodliwość odpadów elektronicznych
• Łatwiejsza recyclacja: Materiały bezhalogenowe są łatwiejsze do recyklingu.
• Zgodność z przepisami: Zgodność z przepisami środowiskowymi, takimi jak RoHS

Aspekty techniczne:

• Lepsza stabilność termiczna: PCB bezhalogenowe generalnie charakteryzują się lepszą stabilnością termiczną i nadają się do zastosowań w wysokiej temperaturze.
• Lepsze właściwości elektryczne: Posiadają niższy współczynnik stałej dielektrycznej i strat, co czyni je odpowiednimi do transmisji sygnałów o wysokiej częstotliwości.
• Wysokie właściwości mechaniczne: stosowane bezhalogenowe materiały zazwyczaj zapewniają większą wytrzymałość mechaniczną i niezawodność.

Typy i charakterystyka PCB bezhalogenowych

W zależności od materiałów, konstrukcji i zastosowania, wyróżnia się typy:

1. PCB bezhalogenowy typu FR-4

Najczęściej stosowany typ, wykorzystujący podłoże z żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknem szklanym, bez zawartości oporników zapalających zawierających halogeny.
• Skład materiału: podłoże z żywicy epoksydowej wzmocnionej włóknem szklanym, bez zawartości oporników zapalających zawierających halogeny, oporność zapalająca osiągana dzięki fosforowi lub azotowi.
• Właściwości termiczne: temperatura przemiany szklistej (Tg) wynosi około 150°C ~180°C.
• Właściwości elektryczne: dobre właściwości elektryczne i szeroki zakres zastosowań.

2. PCB bezhalogenowy o wysokiej temperaturze Tg

Stosowany w środowiskach o wysokiej temperaturze, Tg jest wyższa niż w standardowym FR4.
• Skład materiału: wysokotemperaturowa żywica epoksydowa bez zawartości halogenów.
• Właściwości termiczne: temperatura szklenienia (Tg) zawiera się w przedziale od 170°C do 260°C.
• Właściwości elektryczne: niski współczynnik dielektryczny i niski współczynnik strat, odpowiedni do zastosowań wysokoczęstotliwościowych.

3. PCB z poliimidu (PI) bez zawartości halogenów

Doskonała stabilność termiczna i wysoka wytrzymałość mechaniczna, odpowiedni do ekstremalnych warunków środowiskowych.
• Skład materiału: żywica poliimidowa bez zawartości halogenów.
• Właściwości termiczne: temperatura szklenienia (Tg) przekracza 200°C, a temperatura pracy ciągłej może osiągać 260°C.
• Właściwości mechaniczne: wysoka wytrzymałość mechaniczna, bardzo stabilny.

4. Giętka płyta PCB bez zawartości halogenów

Odpowiedni do instalacji wymagających gięcia.
• Skład materiału: bezhalogenowa folia poliimidowa lub poliestrowa.
• Właściwości termiczne: Dobre właściwości termiczne, odporna na dynamiczne zginanie.
• Właściwości mechaniczne: Elastyczna i trwała.

5. Bezhalogenowa płyta PCB o wysokiej częstotliwości

Zaprojektowana do obwodów o wysokiej częstotliwości.
• Skład materiału: Zastosowanie podłoża zapełnionego PTFE lub ceramiką.
• Właściwości termiczne: Doskonała stabilność termiczna (nieco niższa niż u materiału PI).
• Właściwości elektryczne: Bardzo niski współczynnik dielektryczny i czynnik stratności, doskonała integralność sygnału.

6. Bezhalogenowa płyta PCB z metalową podstawą (MCPCB)

Stosowana w celu poprawy odprowadzania ciepła, materiały bezhalogenowe są używane w warstwie dielektrycznej.
• Skład materiału: rdzeń aluminiowy/miedziany + warstwa izolacyjna bezhalogenowa.
• Właściwości termiczne: dobra przewodność cieplna, odpowiedni do zastosowań wymagających intensywnego odprowadzania ciepła.
• Właściwości mechaniczne: silna i niezawodna konstrukcja.

7. HDI PCB bezhalogenowe (płyty o wysokiej gęstości połączeń)

Wysoka gęstość ścieżek, z zastosowaniem zaawansowanych procesów takich jak mikroprzejścia i przejścia ukryte.
• Skład materiału: materiały bezhalogenowe o wysokiej wydajności (dobre właściwości elektryczne i termiczne).
• Właściwości termiczne: odpowiedni do zastosowań o wysokiej gęstości i dużym wydzielaniu ciepła.
• Właściwości elektryczne: niski współczynnik dielektryczny i strat, dobra integralność sygnału.

Wyzwania związane z PCB bezhalogenowymi

Mimo że PCB bezhalogenowe znajdują coraz częstsze zastosowanie w medycynie, urządzeniach noszonych i innych produktach będących w bezpośrednim kontakcie z ludzkim ciałem, nadal napotykają pewne wyzwania

• Wyższe koszty:

  Ogniwoodporne środki ochrony środowiska są droższe niż ogniwoodporne związki halogenowe, co prowadzi do wzrostu kosztów PCB.
  Proces produkcji trzeba dostosować (magazynowanie, przetwarzanie, wyposażenie), co zwiększa koszty eksploatacji.

• Wyzwania dotyczące właściwości:

  Uzyskanie skuteczności ogniwoodpornej na poziomie środków halogenowych wymaga przeprowadzenia wielu testów.
  Nowe materiały muszą zastąpić tradycyjne materiały, nie pogarszając właściwości mechanicznych i elektrycznych, co jest trudną równowagą.

Dlaczego warto wybrać LHD?

LHD to jeden z wiodących chińskich producentów PCB bezhalogenowych, oferujący wysokiej jakości usługi przy korzystnej relacji jakości do ceny:

• Ponad 16-letnie doświadczenie w zakresie badań i produkcji PCB bezhalogenowych.
• Obsługa ponad 5000 klientów na całym świecie z doskonałą opinią.
• Korzystna relacja jakości do ceny, brak minimalnej wielkości zamówienia (No MOQ), elastyczne warunki.
• Gwarancja wysokiej jakości, profesjonalna linia produkcyjna.
• Zapewniamy kompleksowe rozwiązania, zorientowane na klienta.
• Szybka dostawa, perfekcyjne wsparcie po sprzedaży.