制造商和设计者的RoHS:事实与虚构

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你们很多人都应该听说了欧盟的RoHS指令吧。有些人误以为它主要针对的是装配问题。但究竟RoHS是怎样影响PCB制造业的呢?

通常被称为“无铅”限制,它实际上限制了一些六种物质的使用。它们是:

1。铅(Pb)

2。汞(Hg)

3。镉(Cd)

4。六价铬(Cr6+

5。多溴联苯(PBB)

6。多溴联苯醚(PBDE)

PBB和PBDE是被用于塑料的阻燃剂。其中许多是用在编织环氧树脂玻璃,用于传统电路板制作中。如FR-4类型的许多老的组件中还有PBB或PBDE。因此,这种“无铅”限制限制的不仅是PCB表面后处理使用的铅或锡/铅,还限制了材料本身使用的阻燃剂。

没有这些阻燃剂的新材料可以通过更大的热偏移,但必须通过提高相关替代表面后处理的温度,诸如ENIG(化学镀镍浸金)或浸银。但是,一如既往,你必须了解你的部件应用。有这些材料适合这些提高了的温度,从170Tg Td>330c到180Tg >340C到220Tg等

那么,你用什么材料呢?

如果标准高温FR-406型号不含PBB或PBDE,大多数制造商是可以提供这种材料现货的,FR-406能够满足RoHS吗?

符合,也不符合。如果PCB制造中使用的材料不含任何禁用物质,并使用替代锡/铅的表面后处理,而且不要求多重装配或额外的返工模拟,那么是符合的,一个标准的FR-406型材料肯定会符合RoHS的要求。

但是,如果设备本身的应用程序需要多次组装或多次返工模拟,那么诸如Iteq IT-180或Nelco N-4000-29或Poly P370这样的材料会更适合。这些大多数工厂也是可以提供的。

大多数材料,有效DK的微小变化,介电损耗和电压值意味着你应该在早一点和你的制造商商量,以确保你已经设计了10%。我的意思是你允许10%的偏差因素,以便这部分可以在各种相似的材料上通过多重制造。

阻抗问题?

请不要忘记这些对你的阻抗有作用的小小的Dk偏差和压力值。

一般来说,高温无碱玻璃型材料的这些轻微的Dk偏差,在轨迹偏差上只有+/- .001”,但即便这样,当设计为.004/.004,就没有线/空间调整的余地了。最终,制造商的首要任务是在重新调整大小和线条之前看电介质厚度交替。

在线CAD捆绑阻抗软件工具是一个很好的开始,但是如果你真的想要更密切一些,让你的制造商使用他们已知有效Dk数值和压力值的软件呢(建立必要的电介质以满足阻抗)。

现在越来越多的工作是通过合同制造商完成的,因此这些制造商了解什么材料型号是允许使用的,这非常关键。你们当中有些人在想:什么IPC-4101值表示符合符合RoHS要求的材料呢?

很好的问题。下面几种材料都是符合RoHS限制的:4101/26, /28, /121, /124,和4101/129都符合RoHS指令。但同样,不是所有这些都能应用到各种应用中去的。

同样,4101/26和4101/28和高温FR-406可能不含任何禁用物质,但是它们仍然不适用于多重装配和额外的返工模拟。但它们对于不会产生多余热量的部件是完全使用的,只是需要符合RoHS。

底线

请记住,符合RoHS标准和RoHS兼容是不同的。许多材料和表面处理是相符的,但要基于你的部件应用就可能是不兼容的。关于什么材料最适合你的应用的细节问题,请咨询你的制造商和装配商。

一如既往,感谢您阅读本文。如果您有任何意见或疑问,欢迎您发送邮件到markt@prototron.com