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分析:新一代环氧线路板新在何处?

放大字体  缩小字体发布日期:2008-01-11  浏览次数:437

备受全球关注的WEEE/RoSH法案,于2006年7月1日正式生效,它对时子化学行业带来深远影响。中国环氧树脂行业协会专家,从原材料、制程管控及SMT后封装3个方面,多视角的分析了新一代环氧树脂印刷线路板(PCB)环保产品,提出如何去满足日趋严格的环保技术要求。欧盟2003年12月正式将“无铅”立法之后,全球电子业已为之带来极大的冲击,2006年7月欧盟关于报废电气电子设备的指令WEEE、关于在电气设备中限制某些害物质的指令ROHS,日本电子工业发展协会(JEIDA)及美国全国电气制造商协会(NEMl)有关电子封装产业的禁铅、禁卤已正式生效,投放市场的电子产品不能含有铅、汞、镉、六价铬和限制使用聚合溴化联苯或溴化阻燃剂PBB、PBDE等有害物质,这必将影响包括PCB产业在内的全球供应链的运作和相关产业的发展。

众所周知,在环氧树脂印刷线路板(PCB)产业中,汞、镉、六价铬几乎都是不用的,或者说除了湿制程加工中的微量含有,不会被环氧树脂印刷线路板(PCB)厂商刻意的使用,因此在原材料和制程的选择上,只要考虑到铅Pb和卤素不超标即可符合基本的环保要求,PCB表面金属处理就是在做到无铅(<0.1%pb)上,传统的环氧树脂印刷线路板(PCB)和SMT产业中,因大量使用铅锡合金,如HAL、焊锡膏等。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,铅属重金属元素在自然界中分布很广,是3种放射性元素铀、钍、锕衰变的最终产物,一旦人体的铅吸入量超过其饱和浓度,就会出现贫血、缺钙、免疫力下降等症状。

为什么要无铅焊料?含铅焊料的有害性:焊料所含的铅虽为全使用量的1%弱(3万/5百万吨),而有广泛扩散的可能性难于完全回收。由于环境污染,忧虑铅中毒等对人体的影响。在环氧树脂印刷线路板(PCB)工业中,卤素(氟F、氯Cl、溴Br、碘1)的应用主要在板材和油墨上。关于材料的筛选,环氧树脂印刷线路板(PCB)最终加工形成的成品上,主要包含有3大类物质即:板材、表面处理(金属)层和油墨。其中板材常规为FR-4、CEM-3中,因含有大量溴化环氧树脂,如四溴双酚、多溴联苯、多溴二苯醚等,在燃烧过程中,会放出极高毒性的物质,如二恶英(TCDO)、苯呋喃等,一旦被人体摄入将无法排出,极大地威胁着人类的健康。因此PCB覆铜板产业中必须以无卤基材(氯Cl、溴Br分别小于0.09%)替代,以含磷(P)环氧树脂取代溴化环氧树脂,以含氮(N)酚醛取代传统的双氰胺固化剂。

原材料的管理是环保环氧树脂印刷线路板(PCB)生产中极为重要的一个环节,比如锡条只要有含铅的锡条,被误加入纯锡槽则会导致灾难性的后果,而间接物料如助焊剂的残留也不容忽视,具体可采取的对策包括:制定无卤无铅原材料的编码规则;采用颜色标识,在其外包装和内包装上印有经IQA认可的“绿色环保”标签;在仓库和生产现场,对环保型原材料要单独存放,生产现场专人添加;实现“绿色合格供应商”认证计划。目前环氧树脂印刷线路板(PCB)表面无铅涂覆层可供选择的制程包括:电镀Ni/Au,化学浸Ni/Au,OSP(有机助焊护剂)化学沉锡Sn,化学沉银Ag等。

环保环氧树脂印刷线路板(PCB)产品的信赖试验与非环保PCB相比,还要强化以下实验:可焊性实验,可焊性试验炉中的焊料应与无铅环保要求SMT或HASL之焊料保持一致;热冲击实验,条件:40℃/85℃/125℃,3000次后无裂纹;热循环试验,无裂纹、缩孔出现;恒温恒湿试验,条件:60℃、90-95%RH,500小时,在长期高温高湿下不产生金属须生成物。

环保环氧树脂印刷线路板(PCB)在SMT电子后封装十分关键:,其中无铅焊接SMT具有熔点高、低润湿流动性、高热应力、润湿性差和易于氧化等特性,此锡铅焊料要求更严峻的制造条件和质量管理,SMT线设计要注意提高预热温度,控制SMT线速1.2~1.8M/min倾角3~5度,并进行必要的热补偿,使SMT保持在恒温状态。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,为确保良好润湿,将足够的预热温度保持在一定的范围内是特别重要的。

最新行业新闻2008年01月11日更新

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