无卤PCB的定义

无卤PCB是指电路板中卤素含量符合特定限制标准的印刷电路板。根据JPCA-ES-01-2003标准，氯(Cl)、溴(Br)元素含量分别小于0.09％Wt（重量比）的覆铜板被定义为无卤PCB，同时氯和溴的总量需≤0.15％（1500PPM）。常见的无卤素材料包括TUC的TU883、Isola的DE156、GreenSpeed系列、生益的S1165/S1165M、S0165等。

禁卤的必要性

卤素是化学元素周期表中的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，阻燃剂多为溴化环氧树脂。研究表明，含卤素的阻燃材料（如聚合多溴联苯PBB、聚合多溴化联苯乙醚PBDE）在废弃燃烧时会释放二噁英（dioxin）、苯呋喃（Benzfuran）等有害物质。这些物质发烟量大、气味难闻、毒性高，且难以排出人体，具有致癌风险，严重影响健康。

因此，欧盟法律禁止使用PBB和PBDE等六种物质，中国信息产业部也要求电子信息产品不能含有铅、汞、六价铬、聚合多溴联苯或聚合多溴化联苯乙醚等物质。

虽然PBB和PBDE在覆铜板行业已基本不再使用，但其他含溴阻燃材料（如四溴双苯酚A、二溴苯酚等）在燃烧或电器火灾时仍会释放大量有毒气体，且在PCB热风整平和元件焊接时，受高温影响也可能释放微量溴化氢，其安全性仍在评估中。因此，禁卤是十分必要的。

无卤基板的阻燃原理

目前，无卤材料主要以磷系和磷氮系为主。含磷树脂在燃烧时，受热分解生成偏聚磷酸，这种物质具有强脱水性，能使高分子树脂表面形成炭化膜，隔绝树脂燃烧表面与空气接触，从而达到阻燃效果。含磷氮化合物的高分子树脂在燃烧时会产生不燃性气体，协助树脂体系阻燃。

无卤PCB的特点

1.材料的绝缘性

无卤材料采用磷（P）或氮（N）取代卤素原子，降低了环氧树脂分子键段的极性，从而提高了材料的绝缘电阻和抗击穿能力。

2.材料的吸水性

无卤板材中氮磷系环氧树脂的氮（N）和磷（P）的孤对电子相对卤素较少，与水中氢原子形成氢键的概率低于卤素材料，因此其吸水性低于常规卤素系阻燃材料。低吸水性有助于提高材料的可靠性和稳定性。

3.材料的热稳定性

无卤板材中氮磷的含量大于普通卤系材料卤素的含量，其单体分子量和玻璃化转变温度（Tg值）均有所增加。在受热时，其分子运动能力比常规环氧树脂低，因此无卤材料的热膨胀系数相对较小。无卤板材在热稳定性方面具有更多优势，取代含卤板材是行业发展的必然趋势。

无卤PCB生产注意事项

1.层压

不同公司的板材层压参数可能不同。以生益基板及PP为例，为保证树脂充分流动和良好的结合力，要求较低的板料升温速率（1.0-1.5℃／min）及多段压力配合。在高温阶段，需维持180℃达50分钟以上。压出的板检测铜箔与基板的结合力为1.ON／mm，图电后的板经过六次热冲击未出现分层、气泡现象。

2.钻孔加工性

钻孔条件是影响PCB孔壁质量的重要参数。无卤覆铜板由于采用P、N系列官能团，增大了分子量并增强了分子键的刚性，因此材料刚性增强。同时，无卤材料的Tg点一般较普通覆铜板高，因此不能使用普通FR-4的钻孔参数。钻无卤板时，需在正常钻孔条件下进行适当调整。

3.耐碱性

无卤板材的抗碱性通常比普通FR-4差。在蚀刻制程和阻焊后返工制程中，应特别注意碱性退膜液中的浸泡时间，避免过长导致基材出现白斑。

4.无卤阻焊制作

目前市面上的无卤阻焊油墨种类较多，其性能与普通液态感光油墨相差不大，操作方法也基本相同。

无卤PCB的发展趋势

无卤PCB板因其较低的吸水率和满足环保要求的特性，同时在其他性能上也能满足PCB板的品质要求，其需求量正逐渐增大。随着环保意识的增强和技术的不断进步，无卤PCB将在电子行业中发挥越来越重要的作用。