無鹵PCB的定義

無鹵PCB是指電路板中鹵素含量符合特定限制標準的印刷電路板。

根據JPCA-ES-01-2003標準，氯(Cl)、溴(Br)元素含量分別小于0.09％Wt（重量比）的覆銅板被定義為無鹵PCB，同時氯和溴的總量需

≤0.15％（1500PPM）。常見的無鹵素材料包括TUC的TU883、Isola的DE156、GreenSpeed系列、生益的S1165/S1165M、S0165等。

禁鹵的必要性

鹵素是化學元素周期表中的ⅦA族元素，包括氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、砹（At）。在阻燃性基材中，如FR4、CEM-3等，阻燃劑多為溴化環氧樹脂。研究表明，含鹵素的阻燃材料（如聚合多溴聯苯PBB、聚合多溴化聯苯乙醚PBDE）在廢棄燃燒時會釋放二噁英（dioxin）、苯呋喃（Benzfuran）等有害物質。這些物質發煙量大、氣味難聞、毒性高，且難以排出人體，具有致癌風險，嚴重影響健康。

因此，歐盟法律禁止使用PBB和PBDE等六種物質，中國信息產業部也要求電子信息產品不能含有鉛、汞、六價鉻、聚合多溴聯苯或聚合多溴化聯苯乙醚等物質。雖然PBB和PBDE在覆銅板行業已基本不再使用，但其他含溴阻燃材料（如四溴雙苯酚A、二溴苯酚等）在燃燒或電器火災時仍會釋放大量有毒氣體，且在PCB熱風整平和元件焊接時，受高溫影響也可能釋放微量溴化氫，其安全性仍在評估中。因此，禁鹵是十分必要的。

無鹵基板的阻燃原理

目前，無鹵材料主要以磷系和磷氮系為主。含磷樹脂在燃燒時，受熱分解生成偏聚磷酸，這種物質具有強脫水性，能使高分子樹脂表面形成炭化膜，隔絕樹脂燃燒表面與空氣接觸，從而達到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子樹脂在燃燒時會產生不燃性氣體，協助樹脂體系阻燃。

無鹵PCB的特點

1.材料的絕緣性

無鹵材料采用磷（P）或氮（N）取代鹵素原子，降低了環氧樹脂分子鍵段的極性，從而提高了材料的絕緣電阻和抗擊穿能力。

2.材料的吸水性

無鹵板材中氮磷系環氧樹脂的氮（N）和磷（P）的孤對電子相對鹵素較少，與水中氫原子形成氫鍵的概率低于鹵素材料，因此其吸水性低于常規鹵素系阻燃材料。低吸水性有助于提高材料的可靠性和穩定性。

3.材料的熱穩定性

無鹵板材中氮磷的含量大于普通鹵系材料鹵素的含量，其單體分子量和玻璃化轉變溫度（Tg值）均有所增加。在受熱時，其分子運動能力比常規環氧樹脂低，因此無鹵材料的熱膨脹系數相對較小。無鹵板材在熱穩定性方面具有更多優勢，取代含鹵板材是行業發展的必然趨勢。

無鹵PCB生產注意事項

1.層壓

不同公司的板材層壓參數可能不同。以生益基板及PP為例，為保證樹脂充分流動和良好的結合力，要求較低的板料升溫速率（1.0-1.5℃／min）及多段壓力配合。在高溫階段，需維持180℃達50分鐘以上。壓出的板檢測銅箔與基板的結合力為1.ON／mm，圖電后的板經過六次熱沖擊未出現分層、氣泡現象。

2.鉆孔加工性

鉆孔條件是影響PCB孔壁質量的重要參數。無鹵覆銅板由于采用P、N系列官能團，增大了分子量并增強了分子鍵的剛性，因此材料剛性增強。同時，無鹵材料的Tg點一般較普通覆銅板高，因此不能使用普通FR-4的鉆孔參數。鉆無鹵板時，需在正常鉆孔條件下進行適當調整。

3.耐堿性

無鹵板材的抗堿性通常比普通FR-4差。在蝕刻制程和阻焊后返工制程中，應特別注意堿性退膜液中的浸泡時間，避免過長導致基材出現白斑。

4.無鹵阻焊制作

目前市面上的無鹵阻焊油墨種類較多，其性能與普通液態感光油墨相差不大，操作方法也基本相同。

無鹵PCB的發展趨勢

無鹵PCB板因其較低的吸水率和滿足環保要求的特性，同時在其他性能上也能滿足PCB板的品質要求，其需求量正逐漸增大。隨著環保意識的增強和技術的不斷進步，無鹵PCB將在電子行業中發揮越來越重要的作用。