进入21世纪的世界对人类生存环境和经济的可持续发展更为关注。随着对环境污染物危害性认识的深入,一些新的环境法规和条例已经出台。特别是对仍在发展中的产业,如信息电子产业,人们希望发展不要以牺牲环境为代价。因此,针对这些行业所使用的材料和工艺,提出了一些限制或禁用的法规和规定。例如从1999年11月起,日本印制电路工业协会(JPCA)发布了一系列有关无卤素化覆铜板的标准[5】,欧洲家电制品协会(EACEM)则对整机产品的原材料使用做了严格的限制,坚决排除对环境带来影响的材料、产品。被列入有害材料名单的有含锑化合物、卤素化合物等。这些规定的出台促使各国的工业技术部门和科研单位为适应环境保护的需要而开发取代有害材料和工艺的研究。 由于印制线路板从材质到制作工艺都涉及多种有害的化学物质,因此,电子工业的无害化生产的许多课题与印制线路板行业有关。 本节主要介绍近年来出现的用于印制线路板环保型材料和工艺,可供印制线路板加工企业和从业者参考。 环保型原料4.3.1.1基板材料作为电子元件载体是印制线路板的基板。为了防止因短路而发生的电热故障引 起的燃烧事故,要求基板有阻燃性。因此在制作基板时,树脂中往往要加入阻燃剂,但阻燃性能较好的阻燃剂大多数是卤素化合物。现在已经可以确定,废弃的印制线路板由于含有阻燃剂,在作为垃圾焚烧时,会产生严重污染环境的二嘿英,而成为严格禁止的污染物。二嗯英属于氯化三环芳烃类化合物,是由200多种异构体、同系物等组成的混合体,主要来自垃圾的焚烧、农药、含氯等有机化合物的高温分解或不完全燃烧。有极高的毒性,又非常稳定。属于致癌物质。由于极难分解,人体摄入后就无法排出,从而严重威胁人类健康。因此,禁止使用含有卤素类阻燃剂的印制板已经成为世界性趋势,开发和使用无卤化印制板引起越来越多人的关注。现在,可以向市场供应无卤素印制线路板的厂家已经从两年多以前的几家发展成为包括日本、美国、欧洲、韩国、中国和中国台湾省等国家和地区在内的近二十家[61。 。所谓无卤素PCB板,就是不采用卤素类阻燃剂的PCB板。由乎阻燃性同样疆PCB的重要指标,因此,不是简单地将阻燃剂从基板组分中去掉就能完事的’÷:蔼 是要由非卤素类阻燃剂取代卤素类阻燃剂。 可以用来做阻燃剂的化学物质分为有机类和无机类。有机类中除卤素外,可以选用的有含磷的有机物、有机醇类等。无机物可以用硼酸、硼砂、硅树脂、水玻璃、钨酸钠等。也可以是两种以上的组合物。选用的原则除了无卤素以外,还要能满足印制线路板的其他性能如介电性、防潮性能等。更好的解决方案是采用新型基板材料,如陶瓷类基板、铝氧化基板、应用纳米材料的基板等。 4.3.1.2 印制板用化学原料 印制线路板制作过程中要用到多种化学材料,绝大多化学品都具有不同程度的侵害性或毒性。使用中要有安全保障措施。有些已被列入限制使用或禁用的名单,如氟化物、铅的化合物、甲醛等。这些限制使用的化学品已经证实是对环境和人类健康有害的污染物,必须要寻找替代物来减少其的使用。人们在这方面已经有多年的努力,并且已经取得了一定进展。 比如用次亚磷酸钠或硼氢化物作还原剂来进行化学镀铜,而不用有害的甲醛;.采用羟基磺酸来取代氟硼酸;用纯锡镀层取代锡铅合金镀层等。由于这些化学品是在各种新开发的工艺中选用的,因此在使用这些原料的同时,还要用到与之相匹配的其他化学原料,一个重要的原则是不可以在消除了已知污染物的同时又由于采用新的材料而带来新的污染。 |