带您认识了解 无卤素环保型覆铜基板

阻燃型含卤素覆铜板：

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(1)。卤素因其成本低且与环氧树脂兼容，在阻燃型的覆铜板行业中的FR4、CEM-3等基材很多是选用溴化环氧树脂作为阻燃剂广泛应用于生产。

据相关机构研究表明，含卤素的阻燃覆铜板在燃烧过程中发烟量大，气味难闻，且会释放出有毒和腐蚀性卤化氢气体等缺点，人体摄入后无法排出，影响健康。因此早期一些欧洲国家对卤素阻燃剂加以限制，力图促进阻燃材料无卤化进程。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，需符合RoHS的标准。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，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，在PCB作热风整平和元件焊接时，板材受大于200度高温的影响，也会释放出微量的溴化氢；在燃烧或电器着火时，也会释放出大量溴化型的有毒气体，发烟量大；有卤化物阻燃剂因此的环保与环境问题也得到了广泛关注。为环保与环境的需求，PCB行业在市场上开始推行无卤素覆铜板。

阻燃型无卤素覆铜板：

按照JPCA-ES-01-2003标准：氯(C1)、溴(Br)含量分别小于0.09％Wt(重量比)，(同时，CI+Br总量≤0.15％[1500PPM])的覆铜板，既满足阻燃要求（达到UL-94V0）又不含卤素的基板，简称无卤型覆铜板（Halogen free CCL），无卤型覆铜板一般不含有卤素、红磷等成分。

无卤素覆铜板一般采用磷系和氮磷系取代卤素做为阻燃剂（如含磷环氧树脂、含氮酚醛树脂、含磷酚醛树脂、含氮开环聚合酚醛树脂等），另外添加金属氢氧化物（如氢氧化铝、氢氧化镁等）无机填料协同阻燃。含磷氮化合物的高分子树脂在燃烧时会产生不燃性气体，这种气体可以隔绝树脂燃烧表面与空气，达到阻燃的目的。

阻燃型无卤素覆铜板的优点：

（1）低吸水性

无卤素覆铜板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。低的吸水性对提高材料的可靠性以及稳定性有一定的很大的帮助。

（2）优秀的热稳定性

无卤素覆铜板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，玻璃转化温度Tg值 一般达到150度以上。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，因而无卤素覆铜板其热膨胀系数相对要小。

（3）优秀的绝缘性与耐CAF性能

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。耐CAF性能优良，孔径小且多的PCB能够适用。

使用阻燃型无卤素覆铜板注意事项

（1）适当调整钻孔参数

钻孔条件是一个重要参数，直接影响PCB在加工过程中的孔壁质量。无卤覆铜板由于采用P、N系列官能团增大了分子量同时增强了分子键的刚性，因而也增强了材料的刚性。同时，无卤覆铜板的玻璃转化温度（一般为Tg150)比普通覆铜板（一般为Tg135)要高，因此采用普通覆铜板FR-4的钻孔参数进行钻孔，效果一般不是很理想。需在正常的钻孔条件下，适当作一些钻孔参数调整来钻无卤素覆铜板。

（2）注意不宜在碱性药水浸泡过长

一般无卤素覆铜板其抗碱性都比普通有卤的覆铜板要差一点，因此在蚀刻制程上以及在阻焊后返工制程上，应特别注意，在碱性的退膜液中浸泡时间不能太长，以防出现基材白斑或缺胶现象。

（3）适当调整层压参数

因为无卤覆铜板的玻璃转化温度一般为Tg150，刚性比普通板要强一点，层压时压板程序设定及实际的板料升温要作一些调整，建议用较低的板料升温速率(1.0-1.5℃／min)及多段的压力配合，另在高温阶段则要求时间较长，180℃维持50分钟以上。保证树脂的充分流动，使结合力良好。

封面来源：图虫创意