无卤PCB制造 | IEC 61249-2-21 | 高Tg、低烟、RoHS/REACH

符合IEC 61249-2-21标准的无卤多层PCB制造:氯/溴含量低于900 ppm(百万分之900),高Tg 170–200°C(170至200摄氏度),低烟/低毒性,适用于汽车、医疗和数据中心系统。提供3天加急服务。

采用高Tg材料并标注IEC 61249-2-21标准的无卤多层FR-4 PCB板材及成品板
符合IEC 61249-2-21 / JPCA-ES-01标准
卤素含量<900 ppm(小于百万分之900)
高Tg 170–200°C(170至200摄氏度)
低烟密度(ASTM E662)及V-0阻燃等级(UL 94)
ISO 14001、IATF 16949、ISO 13485认证
支持56 Gbps(每秒56千兆比特)PAM4信号,阻抗控制±5%(正负5%)

为何选择无卤素:合规性、安全性与高速性能

低烟雾/低毒性,满足数据中心和交通运输要求

无卤素层压板在火灾场景下减少腐蚀性和有毒副产物的同时,符合全球环保指令。所有材料均通过RoHS合规REACH认证,氯和溴含量严格低于900 ppm(百万分之900以下),符合IEC 61249-2-21标准。

现代无卤素系统提供高Tg 170–200°C(170至200摄氏度)和1 GHz下Df 0.009–0.012(0.009至0.012),可实现10–25 Gbps信号链路,阻抗控制精度达±5%(正负5%)。关于与标准FR-4的权衡选择,请参阅我们的高Tg PCB指南FR-4 PCB对比。

关键风险:某些无卤素环氧树脂系统表现出较低的树脂与玻璃粘附力和较高的吸湿性,可能导致多次回流焊和热冲击期间发生CAF(导电阳极丝)生长或分层。

我们的解决方案:我们采用改良环氧树脂和磷氮阻燃系统,优化树脂流动性和粘合强度。所有无卤素材料均通过IPC-4101 B/L级认证和层间粘附力测试。预烘烤和真空层压去除吸收的水分,而对称叠层设计最小化Z轴应力。这些实践确保在高频PCB和汽车应用中可靠性等同或优于传统FR-4。

  • 卤素含量低于900 ppm(百万分之900以下)
  • 高Tg选项:170–200°C(170至200摄氏度)
  • Df 0.009–0.012(1 GHz);Dk≈4.1–4.4(约4.1至4.4)
  • 低烟雾/低毒性,适用于交通运输和公共场所
  • 优化适用于10–25 Gbps通道
  • 符合ISO 14001环境管理体系流程
无卤素层压板数据对比:Dk/Df和卤素含量图表

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无卤多层PCB的LDI对位与电镀控制

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无卤可靠性的工艺控制

附着力、铜层完整性与清洁工艺化学

激光直接成像通过顺序层压实现±12.5 µm(正负12.5微米)的对位精度。受控钻孔与去胶渣工艺保持孔壁质量;焊锡漂浮后的附着力目标为>1.2 N/mm(大于1.2牛顿每毫米)。脉冲反向电镀使通孔铜厚保持在±10%(正负10%)以内,以确保抗疲劳性和阻抗稳定性

工艺化学针对无卤树脂优化,最大限度降低离子污染和CAF风险。我们提供100%电气测试(100分之100)、AOI/X射线检测及TDR阻抗验证。关于进度/成本影响,请参阅我们的PCB组装报价指南。

  • LDI对位精度±12.5 µm(正负12.5微米)
  • 通孔铜厚变化控制在±10%以内(正负10%)
  • 焊锡漂浮后附着力>1.2 N/mm(大于1.2牛顿每毫米)
  • 采用低离子工艺和树脂系统降低CAF风险
  • 100%电测、AOI、X射线及TDR阻抗检测

无卤PCB能力与性能矩阵

从原型到量产的制造参数,适用于低毒性、高可靠性应用

符合IEC 61249-2-21 / JPCA-ES-01及IPC-A-600 Class 2/3标准
参数标准能力高级能力标准
层数
2–12层最高32层印制板设计通用标准(IPC-2221)
基材类型
无卤FR-4,介电常数Dk≈4.2高Tg(170–200°C)低损耗等级材料无卤材料规范(IEC 61249-2-21)
板厚
0.8–2.4毫米0.4–6.0毫米印制板可接受性标准(IPC-A-600)
铜厚
1–2盎司(35–70 µm)0.5–6盎司(17.5–210 µm)铜箔规范(IPC-4562)
最小线宽/间距
100/100 µm(4/4 mil)50/50 µm(2/2 mil)印制板设计通用要求(IPC-2221)
最小孔径
0.20毫米(机械钻孔)0.10毫米(机械钻孔);0.075毫米(激光钻孔)刚性印制板详细设计标准(IPC-2222)
阻抗控制
±10%(正负10%)±5%(正负5%)传输线阻抗设计标准(IPC-2141)
阻燃与烟密度
UL 94 V-0;符合ASTM E662低烟密度标准按NES 713毒性指数测试(可选)UL 94 / ASTM E662
卤素含量
Cl + Br < 900 ppm工艺控制至<700 ppm,并提供批次级报告无卤材料规范(IEC 61249-2-21)
质量检测
100%电测,AOI检测ICT、X射线、TDR、SIR/CAF可靠性测试印制板电气与可靠性测试标准(IPC-9252 / IPC-TM-650)
认证项目
ISO 9001、UL认证、RoHS/REACH合规ISO 14001、IATF 16949、ISO 13485、AS9100行业标准
交付周期
3–7天2–3天加急(视项目复杂度)生产计划

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无论您需要简单的原型还是复杂的生产运行,我们先进的制造能力确保卓越的质量和可靠性。30分钟内获取您的报价。

无卤材料设计指南

与标准FR-4相比,无卤树脂可能表现出略微不同的流动性和Tg窗口。通过场求解器叠层和铜几何控制,将阻抗目标保持在±5%(正负5%)。对于高速差分对,在10 GHz(10吉赫兹)时,插入损耗预计接近0.1–0.2 dB/in(每英寸0.1至0.2分贝),具体取决于布局。参阅我们的阻抗控制说明。

为最小化CAF风险,保持富树脂区域平衡并避免过度激进的钻孔。在适用火焰/烟雾限制的领域(轨道交通/航空),选择经过验证符合UL 94 V-0标准且低烟密度的层压板;与IPC标准精通中记录的系统标准保持一致。

无卤高速差分对的叠层图和阻抗测试条

需要专家设计审查?

我们的工程团队提供免费的DFM分析和优化建议

环境与可靠性认证

化学检测验证卤素含量<900 ppm(小于900 ppm)和离子清洁度<10 µS/mm(每毫米小于10微西门子)。SIR评估在85°C/85% RH(85摄氏度/100分之85相对湿度)条件下的绝缘电阻。剥离强度目标需在回流焊后保持,并通过显微切片检查镀层厚度和空隙。

对于安全关键设计,我们增加ESS和温度循环测试(−40°C至+125°C——零下40至正125摄氏度),以及依据IPC-TM-650 2.6.25进行的CAF测试。更多信息请参阅IPC-6012验收指南。

行业应用与系统考量

数据中心/电信:低烟密度和56 Gbps PAM4通道,采用高速PCB设计规则。

交通运输:降低有毒排放以支持密闭空间安全;参见我们的ISO 9001制造实践。

医疗:依据ISO 13485提供可追溯至批次和测试数据的文档。

根据系统限制(气流、降额和布线)进行设计,并使用我们的组装报价指南来优化成本/交付周期。

应用案例:采用无卤PCB的数据中心线路卡、铁路控制模块和医疗设备

工程保证与认证

经验:经过量产验证的无卤叠层方案,适用于多层板和HDI顺序压合。

专业技术:TDR/VNA确认阻抗/损耗;SPC控制镀层和钻孔定位;Cpk目标≥1.33(大于或等于1.33)。

权威性:制造符合IEC 61249-2-21、IPC Class 3、ISO 14001、IATF 16949和ISO 13485标准。

可信度:MES系统将供应商批次和序列号与在线测试数据关联;我们提供批次级卤素报告。

  • 工艺控制:镀层厚度、压合温度/压力、LDI定位
  • 可追溯性:单元序列化、元件批次追踪、数字化流程单
  • 验证:离子清洁度、SIR/CAF、温度循环和ESS

常见问题

根据IEC 61249-2-21标准,什么是无卤PCB?
总氯和溴含量需低于900 ppm(百万分之900以下)。我们通过化学筛查进行验证,并可根据要求提供批次级检测报告。
无卤材料会影响阻抗或高速信号损耗吗?
现代无卤低损耗材料在1 GHz下的损耗因子(Df)为0.009–0.012,介电常数(Dk)约为4.1–4.4。通过合理的叠层设计,可实现±5%(正负5%)的阻抗控制,并支持10–25 Gbps的高速信号通道。
获取报价需要哪些文件?
Gerber或ODB++数据、目标叠层结构(标准型或低损耗型、Tg目标)、阻抗要求、表面处理方式、测试需求(TDR/X射线/ICT)、数量及期望交期。详情请参阅我们的组装报价指南
你们如何应对烟密度和毒性问题?
我们使用通过ASTM E662认证的低烟材料,并将卤素含量保持在900 ppm(百万分之900)以下,以满足运输及公共空间部署的安全审核要求。
你们是否支持在无卤材料上进行HDI设计?
支持。我们可实现0.075毫米(3密耳)激光微孔、盘中孔以及带填充/平面化孔的顺序压合结构(1+n+1至3+n+3)。

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