Требования к печатным платам без галогенов: определите сферу применения до выбора материала

Требование к печатной плате без галогенов требует двух определений: пределов концентрации, применяемых к материалам, и материалов, охватываемых заявлением. Без обоих элементов утверждение о прокладке может быть ошибочно воспринято как утверждение о полностью собранном изделии. Считайте содержание галогенов, соответствие ограничениям по веществам и огнестойкость отдельными требованиями, которые могут потребовать независимого подтверждения.

Это различие делает выбор материала более точным. Оно также предотвращает использование экологической маркировки в качестве необоснованного утверждения о электрических характеристиках или поведении при горении.

Почему дизайнеры запрашивают материалы без галогенов

Клиенты могут устанавливать ограничения по содержанию брома и хлора в рамках своих политик по материалам. Это может привести к использованию другой химии огнезащиты по сравнению с традиционной бромированной смолой. Такое требование должно фиксироваться явно, а не выводиться из отрасли продукта или его точки продажи.

Уменьшение определённых компонентов не доказывает, что все продукты горения безвредны. Дымообразование, токсичность и коррозионная активность зависят от конкретной формулы и условий испытаний. Если эти свойства важны для применения, запросите соответствующие доказательства вместо того, чтобы использовать термин «безгалогеновый» в качестве замены.

Точно так же избегайте предположения, что все приложения в отрасли имеют одинаковые требования. Технические спецификации клиента могут быть строже базовых нормативных требований, а специализированные продукты могут требовать дополнительных испытаний. Декларация материала должна соответствовать тому требованию, которое фактически прописано в проекте.

Правильно читайте пределы концентрации

В контексте ламината, обычно связанном с IEC 61249-2-21, установлены знакомые пределы: максимум 900 ppm хлора, максимум 900 ppm брома и максимум 1500 ppm для их суммы. Руководство IPC по стандартам кратко излагает эти ограничения.

Это пределы концентрации, а не гарантия отсутствия атомов галогенов. Они также не означают, что сертификат для одного ламината автоматически распространяется на все материалы в готовой плате или сборке. Укажите используемый поставщиком стандарт, его редакцию и объем декларации.

При заказе печатной платы без компонентов уточните, включает ли требование прокладку, пресс-материалы, паяльное покрытие и любые другие постоянные материалы. Для готовой платы с компонентами (PCBA) компоненты, кабели, клеи, покрытия и материалы процесса могут создавать дополнительные границы декларации. Договорной объем должен четко объяснять, что входит в обязательства, и как будет осуществляться проверка.

Рисунок 1: Декларация материала не распространяется автоматически на каждый материал в плате или сборочном изделии.

Отдельно учитывайте содержание галогенов, RoHS и REACH

Требования RoHS и безгалогенные материалы не взаимозаменяемы. Обзор директивы RoHS Европейской комиссии определяет перечень ограниченно допустимых веществ, включая PBB и PBDE; он не предусматривает всеобщего запрета на материалы, содержащие бром или хлор.

Следовательно, заявление о безгалогенности само по себе не может подтвердить соответствие требованиям RoHS, а заявление о соответствии RoHS не может гарантировать соблюдение установленных пределов общего содержания брома и хлора. В рамках REACH действует дополнительный набор обязательств в отношении веществ, для которых также требуется соответствующая информация от поставщика.

Храните эти документы как отдельные доказательства при утверждении материала. Это особенно важно при замене: принятие заявления RoHS вместо декларации о содержании галогенов меняет суть вопроса, на который требуется ответ.

Сравните фактические характеристики материалов

Доступны марки без галогенов с различными электрическими и тепловыми характеристиками. Наличие формулировочной маркировки не гарантирует более низкие потери, меньшее поглощение влаги, более высокий Tg или более длительный срок службы.

При рассмотрении предложенной замены сравнивайте характеристики, важные для проектирования, в одинаковых условиях. К ним могут относиться значения Dk и Df на рабочих частотах, расширение по направлению толщины, метод измерения Tg, пределы термического воздействия и доступные конструкции с стеклом и смолой. Сохраняйте все условия экспозиции и типовые значения для подтверждения соответствия.

Требования к огнестойкости должны проверяться отдельно для каждого материала и толщины. Формула, не содержащая галогенов, может быть разработана для соответствия определённой классификации по огнестойкости, но эта классификация должна подтверждаться для конкретного сорта, а не предполагаться на основе химического состава.

Полезным компромиссом является полная квалификация конструкций. Премия за цену без соответствующей информации о материалах и процессах мало что говорит о пригодности выбранного варианта. Кроме того, разница в стоимости не должна представляться как универсальный процент для всех печатных плат без галогенов.

Повторная проверка совместимости с производством

Изменение системы смолы может повлиять на ламинирование, сверление, подготовку отверстий и размерное поведение. Уточните у производителя, охватывает ли предлагаемый материал существующий процесс для заданной структуры сборки.

Нет универсального значения ширины проводника, кольцевого кольца или расширения маски припоя, которое можно было бы определить исключительно по термину "безгалогеновый". Используйте правила проектирования, соответствующие фактической конструкции и технологическому процессу. Оставлять исходную трассировку без изменений можно только после проверки всех ограничений и электрических допущений.

Для конструкций с контролируемым импедансом убедитесь, что данные материала изготовителя и толщина готового диэлектрика соответствуют утвержденной структуре. Наличие схожего номинального значения Dk на одной частоте не означает, что характеристики линии передачи остаются неизменными в пределах требуемой полосы пропускания.

Сделайте заявление проверяемым

Запишите точное обозначение материала, перечень охватываемых компонентов или состав материала, применимые пределы концентрации и сопровождающее заявление или отчет по испытаниям. Свяжите этот документ с заказом и определите процедуру утверждения замены.

Если требуется тестирование, согласуйте методику, подготовку образцов и охват материалов с ответственной лабораторией. Результат для одного выбранного материала не должен трактоваться как полная оценка сборки, если отбор проб и требования не подтверждают такой вывод.

Этот документ представляет собой исходное значение тщательно проработанного описания: он позволяет другому проверяющему определить, что было проверено, что было поставлено, и что остаётся за пределами заявленных требований.

Заключение

Выбирайте материалы печатных плат без галогенов на основе четко определённого охвата, а затем отдельно проверяйте электрические характеристики, тепловое поведение, огнестойкость и совместимость с производством. Точная декларация более полезна, чем широкая экологическая заявка.

Часто задаваемые вопросы

В1: Означает ли соответствие стандарту RoHS, что печатная плата является безгалогенной?

Нет. Требования касаются различных веществ. Необходимо получить заявление, в котором четко указаны запрашиваемые пределы брома и хлора, а также соответствующая область применения материала.

В2: Значит ли «безгалогенное» низкое дымообразование или отсутствие токсичности дыма?

Нет. Это отдельные заявления о характеристиках. Используйте соответствующие данные испытаний, если дымообразование, токсичность или коррозионная активность являются требованиями к проекту.

Вам нужна помощь с производством печатных плат или сборкой плат?

Сообщите свои требования к материалам и документации через нашу специализированную страницу запроса предложения.

Отправьте свои требования к печатным платам и технологии SMT