X-ray荧光-XRF 无卤基板当道,Hitachi EA XRF如何对卤素的品管检测产生助力?
什么是卤素化合物
卤素化合物经常用在阻燃剂、增塑剂、着色剂等功能,被广泛用于电子设备、印刷电路板、缆绳导线、包装材料等。阻燃剂因为无法回收使用,而且在燃烧加热过程中会释放腐蚀性气体等有害物质,威胁到人类身体健康看及地球环境。因此各国都在禁止或限量使用,法规称作「无卤规范」,主要影响为电子制造产业,电子产品业者逐渐被要求淘汰产品中所含的聚氯乙烯 (PVC) 及溴系阻燃剂 (BFRs) 等卤素化合物。
限用有害物质 | 每一均值材料限值 |
氯(Cl) | <900ppm |
溴(Br) | <900ppm |
氯+溴(CI+Br) | <1,500ppm |
传统PCB材料制造过程会使用包括卤素在内等的大量化学药剂,加上早期常发生不肖业者未按照法规排放污水的事件,导致PCB产业背上高环境污染产业的恶名。因此目前PCB电路板也受到无卤规范的限制,例如铜箔基板CCL的选择方面,针对无卤素的要求,主要是需以无卤材料替代基材中所添加的耐燃剂的卤素,再用含磷的环氧树脂取代溴化环氧树脂材料等,才不致挥发毒性。
▲图一 无卤PCB基本不止对环境更友善,性能相比传统PCB质量更大幅提升
而无卤素PCB相比一般PCB更是有许多优点,如下:
- 绝缘:能提高环氧树脂的绝缘电阻和抗击穿能力。
- 吸水率:低吸水率能提高材料的可靠性和稳定性。
- 热稳定性:可以减少并降低热所导致的膨胀系数。
目前国际各大电路板供货商也在无卤PCB基板的研发上投入了更多的资金,台湾大厂如联茂、台光电、台耀也是如此,可以预见未来对无卤PCB的需求将越来越大,当然对PCB的卤素品管要求也会越来越严格。
▲Hitachi桌上型XRF EA1400可快速筛检PCB内卤素是否超标,可谓是PCB厂商不可或缺的品保设备
而卤素中的氯属于较轻元素,因此对于XRF荧光元素分析仪较难精确有效定量检测,并极易受到大气环境及样品中不同成分元素背景干扰。为使氯的检测更精准可靠,Hitachi EA1400 XRF采业界感度最高SDD检测器、优异的分辨率、DPD图谱分离技术(Digital Peak Decomposition)、氯专用滤波器等优化硬件,可使检测结果更准确(详细内容可参阅文章:Hitachi EA1400有效控管无卤素,让客户不再焦「氯」 (techmaxasia.com)。除卤素外,大厂如苹果、台积电、三星…等大厂也会对其它有害物质有限制要求,Hitachi EA1400 XRF一样可协助品保进行精密管控。
Hitachi EA1400桌上型XRF有害物质检测下限参考(ppm) | |||||
材质/元素 | Br | Cl | P | Sn | Sb |
PE | 3.1 | 5.3 | 7.0 | 3.0 | 4.0 |
PVC | 2.0 | (Base) | 29 | 3.0 | 3.6 |
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