ทำไมต้องห้ามใช้ฮาโลเจน?
ฮาโลเจนหมายถึงองค์ประกอบฮาโลเจนในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี, รวมทั้งฟลูออรีนด้วย (เอฟ), คลอรีน (ซีแอล), โบรมีน (บ), และไอโอดีน (1). ในปัจจุบัน, พื้นผิวหน่วงไฟ, FR4, CEM-3, ฯลฯ, สารหน่วงไฟส่วนใหญ่เป็นอีพอกซีเรซินโบรมีน. ในบรรดาอีพอกซีเรซินโบรมีน, เตตราโบรโมบิสฟีนอล เอ, โพลีเมอร์โพลีโบรมิเนตไบฟีนิล, พอลิเมอร์โพลีโบรมิเนตไดฟีนิลอีเทอร์, และโพลีโบรมิเนเต็ด ไดฟีนิล อีเทอร์ เป็นตัวกั้นเชื้อเพลิงหลักสำหรับลามิเนตหุ้มทองแดง. มีต้นทุนต่ำและเข้ากันได้กับอีพอกซีเรซิน. อย่างไรก็ตาม, การศึกษาโดยสถาบันที่เกี่ยวข้องได้แสดงให้เห็นว่าวัสดุหน่วงไฟที่ประกอบด้วยฮาโลเจน (โพลีโบรมิเนเต็ด ไบฟีนิล PBB: โพลีโบรมิเนเต็ด ไดฟีนิล เอทิล PBDE) จะปล่อยไดออกซินออกมา (ไดออกซิน TCDD), เบนโซฟูรัน (เบนซ์ฟูรัน), ฯลฯ. เมื่อถูกทิ้งและเผาเสีย. ควันจำนวนมาก, กลิ่นอันไม่พึงประสงค์, ก๊าซพิษสูง, สารก่อมะเร็ง, ไม่สามารถระบายออกได้หลังจากการกลืนกิน, ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม, และส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์. ดังนั้น, สหภาพยุโรปเริ่มห้ามใช้ PBB และ PBDE เป็นสารหน่วงการติดไฟในผลิตภัณฑ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์. กระทรวงอุตสาหกรรมสารสนเทศของจีนก็กำหนดให้เป็นเช่นนั้นในเดือนกรกฎาคมด้วย 1, 2006, ผลิตภัณฑ์ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ออกสู่ตลาดจะต้องไม่มีสารเช่นตะกั่ว, ปรอท, โครเมียมเฮกซาวาเลนต์, โพลีโบรมิเนเต็ด ไบฟีนิล หรือโพลีโบรมิเนเต็ด ไดฟีนิล อีเทอร์.
กฎหมายสหภาพยุโรปห้ามการใช้สารหกชนิดรวมทั้ง PBB และ PBDE. เป็นที่เข้าใจกันว่าโดยทั่วไปแล้ว PBB และ PBDE จะไม่ถูกใช้ในอุตสาหกรรมลามิเนตหุ้มทองแดงอีกต่อไป, และวัสดุหน่วงไฟโบรมีนที่ไม่ใช่ PBB และ PBDE, เช่น เตตราโบรไมด์, ส่วนใหญ่จะใช้. สูตรทางเคมีของบิสฟีนอล เอ, ไดโบรโมฟีนอล, ฯลฯ. คือ CISHIZOBr4. ลามิเนตหุ้มทองแดงประเภทนี้ที่มีโบรมีนเป็นสารหน่วงไฟไม่ได้ถูกควบคุมโดยกฎหมายและข้อบังคับใดๆ, แต่ลามิเนตหุ้มทองแดงที่มีโบรมีนชนิดนี้จะปล่อยก๊าซพิษออกมาจำนวนมาก (ประเภทโบรมีน) และปล่อยควันจำนวนมากในระหว่างการเผาไหม้หรือไฟไหม้จากไฟฟ้า. ; เมื่อ PCB ถูกปรับระดับด้วยลมร้อนและส่วนประกอบต่างๆ ถูกเชื่อม, แผ่นได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิสูง (>200), และไฮโดรเจนโบรไมด์จะถูกปล่อยออกมาเล็กน้อย; ไม่ว่าจะผลิตไดออกซินด้วยหรือไม่ก็ยังอยู่ระหว่างการประเมิน. ดังนั้น, แผ่น FR4 ที่มีสาร tetrabromobisphenol สารหน่วงการติดไฟยังไม่ถูกห้ามตามกฎหมายในปัจจุบันและยังคงสามารถใช้ได้, แต่ไม่สามารถเรียกว่าแผ่นปลอดฮาโลเจนได้.
หลักการของสารตั้งต้น PCB ที่ปราศจากฮาโลเจน
สำหรับตอนนี้, วัสดุ PCB ที่ปราศจากฮาโลเจนส่วนใหญ่ส่วนใหญ่เป็นฟอสฟอรัสและไนโตรเจนจากฟอสฟอรัส. เมื่อเรซินฟอสฟอรัสถูกเผา, มันถูกสลายตัวด้วยความร้อนเพื่อสร้างกรดเมตาโพลีฟอสฟอริก, ซึ่งมีคุณสมบัติคายน้ำได้ดี, เพื่อให้ฟิล์มคาร์บอไนซ์เกิดขึ้นบนพื้นผิวของเรซินโพลีเมอร์, ซึ่งป้องกันพื้นผิวที่ไหม้ของเรซินจากการสัมผัสกับอากาศ, ดับไฟ, และบรรลุผลหน่วงไฟ. เรซินโพลีเมอร์ที่มีสารประกอบฟอสฟอรัสและไนโตรเจนจะสร้างก๊าซที่ไม่ติดไฟเมื่อถูกเผา, ซึ่งช่วยให้ระบบเรซินไม่ลามไฟ.
ลักษณะของ PCB ปลอดฮาโลเจน
1. ฉนวนของวัสดุ PCB ที่ปราศจากฮาโลเจน
เนื่องจากมีการใช้ P หรือ N มาแทนที่อะตอมของฮาโลเจน, ขั้วของส่วนพันธะโมเลกุลของอีพอกซีเรซินจะลดลงในระดับหนึ่ง, จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพของความต้านทานของฉนวน PCB และความต้านทานต่อการแตกหัก.
2. การดูดซึมน้ำของวัสดุ PCB ที่ปราศจากฮาโลเจน
วัสดุแผ่นปลอดฮาโลเจนมีอิเล็กตรอนน้อยกว่าฮาโลเจนในเรซินลดออกซิเจนที่ใช้ไนโตรเจนฟอสฟอรัส. ความน่าจะเป็นที่จะสร้างพันธะไฮโดรเจนกับอะตอมไฮโดรเจนในน้ำนั้นต่ำกว่าของวัสดุฮาโลเจน, ดังนั้นการดูดซึมน้ำของวัสดุจึงต่ำกว่าวัสดุหน่วงไฟ PCB ที่ใช้ฮาโลเจนทั่วไป. สำหรับบอร์ด PCB, การดูดซึมน้ำต่ำมีผลกระทบต่อการปรับปรุงความน่าเชื่อถือและเสถียรภาพของวัสดุ.
3. ความเสถียรทางความร้อนของวัสดุ PCB ที่ปราศจากฮาโลเจน
ปริมาณไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในบอร์ด PCB ปลอดฮาโลเจนมากกว่าปริมาณฮาโลเจนของวัสดุที่ใช้ฮาโลเจนทั่วไป, ดังนั้นน้ำหนักโมเลกุลของโมโนเมอร์และค่า PCB Tg จึงเพิ่มขึ้น. ในกรณีที่เกิดความร้อน, การเคลื่อนที่ของโมเลกุลจะต่ำกว่าอีพอกซีเรซินทั่วไป, ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุ PCB ที่ปราศจากฮาโลเจนจึงค่อนข้างน้อย.
