PCB抄板中溶剂体系的危害

溶剂对环境的危害 挥发的溶剂成分从二个层面上对环境构成影响：1、可以形成雾气，从而降低地面空气的质量；2、在大气层上方与臭氧层发生反应，加剧温室效应的程度。 在电子制造行业，涉及溶剂使用方面的立法远远落后于无铅。溶剂对电子制造的影响极其巨大，可以为无铅制造的可行性提供有力的支持，正确处理其挥发物可以减少对环境造成的污染，但这样做可能导致生产模式发生改变。立法会对我们习惯使用的溶剂进行限制，像VOC-FREE立法已经在美国和欧盟开始实施，虽然欧盟电子制造业者仍有回旋的余地，但没有任何不实施VOC-FREE的理由。至到现在，严厉的立法机构因为溶剂的使用会增加环境污染，而要求对溶剂危害程度重新分等级或直接被禁用，而这一做法会对欧盟大多数成员国的利益带来影响。 涂覆材料 对电子制造业来讲，对溶剂依赖性较大的就是涂覆材料，这层薄薄的聚合膜可以在板子使用过程中对板子起到保护作用，防止受到潮湿及环境污染的影响，防止PBA失效，可以保障产品的使用寿命，等等。该材料被广泛应用于战略防御系统，航空航天系统，汽车电子及工业控制系统等，在以上的使用过程中，产品的失效会导致生命灾难。与此同时，涂覆材料也用于民品，延长产品保质时间。 可选择性 涂覆材料可分为三种类型：1.传统型的溶剂基涂覆材料，该材料在欧盟使用率占95%，在美国占50%。2. 小部分特殊生产厂使用的水基涂覆材料。3. 新型的无溶剂型涂覆材料。 溶剂基涂覆材料 溶剂问题已被提上议事日程，立法也要求减少甲苯在溶剂中的使用。40%以上的溶剂基涂覆材料被UK健康安全委员会分类，世界上也有很多国家或生产厂禁用含苯的溶剂基涂覆材料。其他溶剂也有被禁用的可能。对于必须使用溶 剂做载体的材料，应加上一个大的疑问标志，同时说明60—80%的溶剂被浪费掉，进入大气层并造成污染。由于溶剂挥发，使运输、储存、使用的成本增加，这样使其与刚刚被使用而不知其危害时相比，少了许多吸引力。 水基涂覆材料 水基涂覆材料使用也有几年的历史了，该技术也已被很多厂家关注，但它需要的固化时间较长；虽然该涂覆材料可以在15分之内完成（溶剂基涂覆材料需10—12分钟完成）固化，但需24小时排除内部湿气，所以PCB的电性能测试 不能在固化后马上进行，对于大批量生产来说，这是不能接受的。与溶剂基涂覆材料相比，水基涂覆材料适合小批量生产，尤其适合军工产品的PBA生产，最大可做到2000 PBAs/天的产量。 无溶剂型涂覆材料 无溶剂型涂覆材料美国做的要好于欧盟，该技术意味着100%的材料涂覆在PCB上，经工艺过程100%转化成薄膜而无挥发，而且运输要求不高，储存、操作方便；在美国，主要使用了硅基涂覆材料，液态材料涂覆经自然固化可形成PCB上的保护膜或120℃固化5—10分钟即可。 UV（紫外线）固化无溶剂涂覆材料采用了同样的工艺原理，但要求暴露在紫外线中的时间控制在10—20秒，该材料在所有涂覆材料中固化耗时最短，对大批量生产具有很大吸引力。该技术到目前为止仍未被广泛采用，其原因是需要二级加热固化系统来实现保护膜聚合物的形成，并消除器件阴影效应产生的缺陷，这些致命的缺陷使效率非常高的紫外线固化系统得不到有效实施。 该涂覆材料粘性高，涂覆厚度可达100microns 以上，是溶剂型和水基型涂覆厚度的2倍，相对来讲这是遗憾的事情；虽然有人认为厚的涂覆层对PCB保护效果要好一些，但需要注意的是，紫外线固化的聚合膜通常没有弹性，热膨胀系数比需要保护的PCB热膨胀系数大很多，因此PCB装配过程中必须考虑到涂覆材料与PCB材料的匹配性，以免使用时涂覆层脆裂。 涂覆材料业界正在努力工作，首先研发了极其重要的适合紫外线固化的涂覆材料，这种新型材料可以消除上述缺点，并体现出最大的优点——固化时间短，适合大批量生产要求。现在的固化炉已成功用于紫外线固化及除湿，此工艺可在20秒之内完成，而且通常使用常温固化，去湿需要2—3天时间，同时粘稠的涂覆材料在元器件下面不受阴影效应的影响。使用目前工艺中常采用自动喷涂设备施加涂覆材料，而且材料弹性好，即使经过高温循环仍能保持良好的韧性，能用于要求严格的汽车电子业。