PCB 製造施設を歩いたことがある人は、回路基板製造のホットプレス段階で重要な中間層として使用される、滑らかな茶色のクラフト紙の積み重ねに気づいたかもしれません。のサプライヤーとしてPCBホットプレスクラフト紙エンジニア、生産管理者、品質管理チームから最もよく聞かれる質問の 1 つが、「PCB ホットプレス クラフト紙の可燃性評価はどのくらいですか?」です。それは当然の質問です。PCB の製造には高温、高圧、可燃性樹脂システムが必要となるため、材料が熱下でどのように機能するかを知ることは、単なる仕様ではなく、安全性と信頼性を確保するために必要なことです。その評価が何を意味するのか、評価をどのようにテストするのか、そしてなぜそれがあなたの回線にとって重要なのかを詳しく説明しましょう。
まず、ベースラインを設定しましょう。PCB 材料の文脈で可燃性について話すとき、それは通常の家庭用クラフト紙について話しているのではありません。私たちのPCBホットプレスクラフト紙PCB プロセス向けに特別に設計されており、ギフト包装に使用する紙よりも多くのことがその構成に組み込まれています。比較的低温で発火しやすい標準的なクラフト紙とは異なり、当社の製品は、炎や持続する熱に対する反応を管理する厳しい業界基準を満たすように処理および配合されています。
評価を行うには、PCB の可燃性基準を定義するテストについて話さなければなりません。この用途で最も広く使用されているのは、UL 94 と IEC 60695 の 2 つです。UL 94 は、Underwriters Laboratories が発行した一連のテストで、小さな炎が当てられた後の燃え方に基づいてプラスチックと複合材料を分類します。 IEC 60695 は国際的な同等物であり、世界的なコンプライアンスに使用されるため、当社の材料は北米市場と欧州市場の両方に対応していることに注意することが重要です。
当社の PCB ホットプレス クラフト紙の可燃性評価は UL 94 V-0 であり、電気用途で使用される薄い、硬い、または柔軟な材料の最高評価です。 V-0 が何を意味するかについては多くの混乱があるため、これが実際に何を意味するかを説明しましょう。材料のサンプルを 20 mm の炎に 10 秒間さらした場合、炎を取り除いた後の合計燃焼時間は 10 秒未満でなければなりません。また、燃えるような滴りは許可されていません。これらの滴りはプレス内の他のコンポーネントや材料に落ち、二次火災を引き起こす可能性があり危険です。最後に、サンプルはホールド クランプまで完全に燃焼することができず、炎が取り去られた後も 30 秒以上続く輝きはありません。これは高いハードルであり、私たちがサプライヤーとして長年にわたって何百回もテストしてきたハードルです。
時々、中間層クラフト紙と最終ホットプレスボードの評価を混同する人がいることを明確にしておく必要があります。私たちのPCBホットプレス中間紙当社がボードのコア層として供給する最終ホットプレスクラフト紙と同じコア可燃性配合を持っています。中間層紙は、ホットプレスサイクル中に銅箔とプリプレグの層の間に配置されるシートで、不要な層間の接着を防ぎ、樹脂の流れを制御するため、最終的なコア材料と同じ高温にさらされます。これは、可燃性性能が同一であることを意味します。これは重要です。プレス中に中間層が発火すると、基板のバッチ全体が台無しになり、チームの安全上の危険が生じる可能性があるためです。
では、なぜこれが単にテストに合格すること以上に重要なのでしょうか? PCB 生産ラインにおける実際のパフォーマンスについて話しましょう。ホットプレス サイクルを実行する場合、標準 FR-4 ボードの温度は通常 170°C ～ 180°C (338°F ～ 356°F) の範囲になります。これは、当社の PCB ホットプレス クラフト紙の発火温度である約 240°C (464°F) よりもはるかに低い温度です。このギャップは重要です。これは、通常の動作条件下では、たとえ印刷機内でわずかな温度上昇があったとしても、紙は発火しないことを意味します。また、200°C で 72 時間の持続的な熱暴露テストも行っており、紙が分解して可燃性ガスを放出し始めると問題となる、素材の焦げ、反り、構造的完全性の喪失の兆候は見られませんでした。
材料に明確な可燃性評価がない場合に何が起こるかを見てきました。材料エンジニアとしてのキャリアの初期に、私はプロトタイプ PCB ラインの中間層に標準クラフト紙を使用するサプライヤーと協力しました。プレスサイクル中に温度制御にわずかな誤差があったため、紙が発火し、銅箔が溶け、ガラス繊維層が歪み、生産が 3 日間停止しました。その代償はボードの破損だけではなく、時間のロス、清掃、そしてその後の安全性の見直しにもかかっていたのです。だからこそ、私たちはすべてのバッチのテストに投資しています。PCBホットプレスクラフト紙UL 94 V-0 定格を例外なく満たしていることを確認します。私たちは、それを誤った場合に生じるコストを認識しているため、配合やテストに手抜きはしません。
可燃性の評価は万能ではないことに注意することも重要です。一部のアプリケーションでは、コア定格が同じであっても、わずかに異なる配合が必要になります。たとえば、より厳密な寸法安定性が必要な高周波 PCB を製造している場合、クラフト紙の樹脂含有量を調整して、寸法制御を改善しながら V-0 定格を維持できます。当社はお客様と緊密に連携して、お客様の特定の生産条件、プレス温度、最終製品の要件を理解し、供給する材料が可燃性準拠であるだけでなく、お客様のラインに最適化されていることを確認します。
ホットプレスプロセスが可燃性評価にどのような影響を与えるかについての質問も受けます。結局のところ、紙は樹脂で高温高圧でプレスされているので、性能は変わりますか？簡単に言うと、「いいえ、それが私たちの素材の場合はそうではありません」です。当社の PCB ホットプレス クラフト紙は、表面をコーティングするだけでなく、セルロース構造に結合する難燃性添加剤で製造中に処理されます。つまり、ホットプレスサイクル中、添加剤は浸出したり劣化したりせず、紙の中に残るため、最終的にプレスされた板紙のコアは、当社が供給する原紙と同じ V-0 評価になります。私たちはこれを確認するために、原材料とプレスサンプルの両方を並べてテストしており、それが私たちの主張に自信を持っている理由です。
もう 1 つ明確にしておきたい点は、可燃性の評価と「不燃性」を混同する人がいることです。完全に不燃性の材料はありませんが、V-0 定格の材料は自己消火性があります。つまり、小さな炎を当てても、炎を離すとすぐに燃え上がり、炎の滴りは発生しません。 PCB の製造では、これがまさに望ましいことです。プレス中に火花や小さな炎が紙に接触するというまれな出来事が発生しても、燃え広がることはありません。 V-1 や V-2 などの他の定格は、燃焼時間が長く、炎の滴下が許容されるため、より低く、火災安全性が最優先される大量の PCB 製造には受け入れられません。
透明性は重要なので、材料をテストする方法について話しましょう。新しいバッチごとにお送りしますPCBホットプレスクラフト紙UL 94 および IEC 60695 の認定を受けた独立したサードパーティの試験機関に依頼します。サードパーティによる検証がお客様に信頼を与えるものであるため、社内でのテストは行っていません。研究室では、先ほど述べた正確なプロトコルを実行しています。つまり、20 mm の炎を 10 秒間当て、炎を除去した後の燃焼時間を測定し、滴下をチェックし、材料がホールド クランプを超えて燃えないことを確認します。当社はすべてのテスト記録のコピーをファイルに保管し、ご要望に応じてお客様に提供します。そのため、お客様が入手した材料が仕様を満たしていることを確認できます。
さて、これを私たちの役割に結び付けてみましょうPCBホットプレス中間紙その過程で。中間層は、PCB 積層体の各層の間に挟まれる薄くて柔軟なシートです。その役割は、プレス中に銅箔とプリプレグ層の間の意図しない接着を防ぎ、基板の寸法が一定に保たれるように樹脂の流れを制御することです。芯クラフト紙と同じ熱と圧力にさらされるため、同等の燃焼性能が必要です。当社の中間紙は、同じ UL 94 V-0 定格を持つように配合されているため、2 層基板または 20 層基板に使用しているかどうかに関係なく、スタックアップのすべてのコンポーネントが炎から保護されます。
制作チームにとってスペック シートは専門用語が多く、実際のパフォーマンスに必ずしも反映されないため、混乱を招く可能性があることは承知しています。お客様が当社の可燃性評価を尋ねたとき、私は単に「V-0」と答えるのではなく、それが自社のラインにとって何を意味するのかを説明します。たとえば、24 時間 365 日稼働する印刷機を稼働させている場合、わずかな温度上昇によって火災が発生することを心配する必要はありません。破損した基板の 1 バッチに数万ドルのコストがかかるような大量生産ラインを扱っている場合、当社の材料が発火して一日が台無しになることはないと信頼していただけます。これは一貫したテスト済みの可燃性評価の価値であり、タイトな生産スケジュールを管理する際に心配する必要が 1 つ減ります。
また、自動車や航空宇宙など、PCB の可燃性が ISO 規格によって管理されている、厳しい規制要件がある業界の顧客とも協力してきました。当社の材料は、UL 94 V-0 だけでなく、多くのヨーロッパおよび航空宇宙用途に必要な IEC 60695-11-10 規格も満たしています。当社はこれらの変化する基準に対応し、準拠を維持するために配合とテストを更新しているため、お客様は新しい規制が出たときに慌てて材料を切り替える必要がありません。
よくある誤解に対処しましょう。一部の技術者は、クラフト紙に難燃剤を添加すると、印刷機での取り扱いに重要な引張強度や柔軟性などの機械的特性に影響を与えると考えています。私たちの資料ではそうではありません。当社は、プレスのスタックアップで引っ張るのに必要な高い引張強度と、最も複雑な基板設計にも適合する柔軟性を維持するために、難燃剤配合のバランスをとりました。当社ではバッチごとに引張強度と破断伸びもテストしているため、当社の材料は可燃性テストに合格するだけでなく、お客様の生産プロセスにも適しています。
PCB ホットプレス クラフト紙を購入する場合は、可燃性試験記録を請求することをお勧めします。どのサプライヤーも評価を主張できますが、信頼できるサプライヤーと手を抜いたサプライヤーを分けるのは、実際のサードパーティのテストデータです。当社にサンプルをリクエストしていただくと、最新の燃焼性試験レポートの完全なコピー、引張強さ、樹脂含有量、寸法安定性に関するデータが同梱されますので、ご契約前に自社のラインで材料をテストすることができます。当社の材料が確実な可燃性評価を備えているだけでなく、プレスサイクルの一貫性が向上し、層の位置ずれが軽減されることがわかり、他のサプライヤーから乗り換えるお客様もいらっしゃいます。
結局のところ、PCB ホットプレス クラフト紙の可燃性評価は仕様書上の単なる線ではなく、生産ラインの安全性、信頼性、収益性を維持するために重要な部分です。実証済みの UL 94 V-0 定格を持つ材料を選択すると、火災のリスクが軽減され、バッチが破損する可能性が最小限に抑えられ、基板が市場の規制要件を確実に満たすことができます。当社についてご質問がある場合は、PCBホットプレスクラフト紙またはPCBホットプレス中間紙、またはサンプルをリクエストしたり、特定の生産ニーズについて話し合ったりしたい場合は、私たちがお手伝いいたします。当社は、小規模な試作工場から大規模な大量生産会社まで、あらゆる規模の PCB メーカーと協力してきており、お客様の業務に適したソリューションを見つける準備ができています。当社の材料がどのように貴社のラインの安全性とパフォーマンスをサポートできるかについて、会話を始めるために、ためらうことなく連絡してください。
参考文献
UL 94 機器および家電部品のプラスチック材料の可燃性に関する安全性規格、Underwriters Laboratories、2020 年。
IEC 60695-11-10:2019、火災危険性試験 — パート 11-10: 試験炎 — 20 mm 垂直炎試験方法、国際電気標準会議、2019 年。
PCB 製造プロセスの基礎、エレクトロニクス産業をつなぐ IPC 協会、2021 年。
セルロースベースの電気絶縁材料の可燃性特性、Journal of Applied Polymer Science、Vol. 128、第 3 号、2013 年、1689 ～ 1695 ページ。
