何為無鹵基材？

按照JPCA-ES-01-2003標準：氯(C1)、溴(Br)含量分別小于0.09％Wt(重量比)的覆銅板，定義為無鹵型覆銅板。(同時，CI+Br總量≤0.15％[1500PPM])

為什么要禁鹵？

鹵素，指化學元素周期表中的鹵族元素，包括氟(F)、氯(CL)、溴(Br)、碘(1)。目前，阻燃性基材，F(xiàn)R4、CEM-3等，阻燃劑多為溴化環(huán)氧樹脂。溴化環(huán)氧樹脂中，四溴雙酚A、聚合多溴聯(lián)苯，聚合多溴聯(lián)苯乙醚，多溴二苯醚是覆銅板的主要阻燃料，其成本低，與環(huán)氧樹脂兼容。但相關(guān)機構(gòu)研究表明，含鹵素的阻燃材料(聚合多溴聯(lián)苯PBB：聚合多溴化聯(lián)苯乙醚PBDE)，廢棄著火燃燒時，會放出二嗯英(dioxin戴奧辛TCDD)、苯呋喃(Benzfuran)等，發(fā)煙量大，氣味難聞，高毒性氣體，致癌，攝入后無法排出，不環(huán)保，影響人體健康。因此，歐盟發(fā)起，禁止在電子信息產(chǎn)品以PBB、PBDE作為阻燃劑。中國信息產(chǎn)業(yè)部同樣文件要求，到2006年7月1日起，投入市場的電子信息產(chǎn)品不能含有鉛、汞、六價鉻、聚合多溴聯(lián)苯或聚合多溴化聯(lián)苯乙醚等物質(zhì)。

歐盟的法律禁止使用的是PBB和PBDE等六種物質(zhì)，據(jù)了解，PBB和PBDE在覆銅板行業(yè)已基本上不在使用，較多使用的是除PBB和PBDE以外的溴阻燃材料，例如四溴雙苯酚A，二溴苯酚等，其化學分子式是CISHIZOBr4。這類含溴作阻燃劑的覆銅板未有任何法律法規(guī)加以規(guī)定，但這類含溴型覆銅板，燃燒或電器火災時，會釋放出大量有毒氣體(溴化型)，發(fā)煙量大；在PCB作熱風整平和元件焊接時，板材受高溫(>200)影響，也會釋放出微量的溴化氫；是否也會產(chǎn)生二惡英，還在評估中。因此，含有四溴雙酚A阻燃劑的FR4板材，目前法律上沒有被禁止，還可以使用，但不能叫作無鹵板材。

無鹵基板的原理

就目前而言，大部分的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，極具強脫水性，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，使火熄滅，達到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子樹脂，燃燒時產(chǎn)生不燃性氣體，協(xié)助樹脂體系阻燃。

無鹵板材的特點

1. 材料的絕緣性

由于采用P或N來取代鹵素原子因而一定程度上降低了環(huán)氧樹脂的分子鍵段的極性，從而提高質(zhì)的絕緣電阻及抗擊穿能力。

2. 材料的吸水性

無鹵板材由于氮磷系的還氧樹脂中N和P的狐對電子相對鹵素而言較少，其與水中氫原子形成氫鍵的機率要低于鹵素材料，因而其材料的吸水性低于常規(guī)鹵素系阻燃材料。對于板材來說，低的吸水性對提高材料的可靠性以及穩(wěn)定性有一定的影響。

3. 材料的熱穩(wěn)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，因而其單體分子量以及Tg值均有所增加。在受熱的情況下，其分子的運動能力將比常規(guī)的環(huán)氧樹脂要低，因而無鹵材料其熱膨脹系數(shù)相對要小。