PCB（印刷电路板）的阻燃性能主要通过基板材料中的阻燃剂实现，以确保在高温或短路时抑制火焰蔓延。

★阻燃标准与等级

PCB阻燃性通常遵循UL94标准，常见等级包括：

📍UL94 V-0：最高阻燃等级，火焰10秒内熄灭，无熔滴。

📍 UL94 V-1：火焰30秒内熄灭，无熔滴。
📍 UL94 V-2：火焰30秒内熄灭，但允许少量熔滴。
📍UL94 HB：仅要求水平燃烧速度慢。


★阻燃剂种类及原理

📍卤系阻燃剂(含溴/氯）

✿常见物质

多溴联苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）、四溴双酚A（TBBPA）。

✿阻燃原理
高温下释放卤化氢自由基(HBr/HCl），捕获燃烧链式反应中的·OH和·H自由基，降低火焰能量，促进基材表面形成碳层，隔绝氧气。阻燃效率高，成本低。但燃烧时产生有毒烟气（二噁英），污染环境，已被欧盟RoHS等法规限制使用。

📍磷系阻燃剂

✿常见物质

磷酸酯（如TPP）、聚磷酸铵（APP）、红磷。

✿阻燃原理

高温分解生成聚磷酸，促使基材脱水成炭，形成隔热层。释放PO·自由基，抑制火焰链式反应。低烟低毒，环保性较好，但可能降低材料热稳定性，吸湿性较强。

📍氮系阻燃剂

✿阻燃原理

高温下分解吸热，降低材料表面温度。产生NH₃、N₂等气体，稀释氧气浓度。无毒、无腐蚀，常与磷系协同使用，但单独使用效率较低。

📍无机阻燃剂

✿常见物质

氢氧化铝（ATH）、氢氧化镁（MDH）、硼酸锌。

✿ 阻燃原理
ATH（分解温度≈200℃）和MDH（分解温度≈300℃）分解吸热，降低基材温度。稀释氧气并形成保护层。无毒、抑烟、成本低，但添加量需达40%-60%，可能影响PCB机械性能和介电特性。

★PCB基材的阻燃应用

📍FR-4环氧树脂基板
⇢传统使用溴化环氧树脂（含TBBPA）。
⇢无卤替代方案：采用磷系/氮系阻燃剂，或添加氢氧化铝。

📍高频材料（如PTFE、陶瓷填充基板）
通常依赖材料自身高耐热性，或添加少量磷/氮阻燃剂。

📍柔性PCB（聚酰亚胺基材）
常用磷系阻燃剂或涂层处理。

★无卤阻燃

欧盟RoHS、REACH等法规限制卤素使用(要求氯/溴含量＜900ppm）。
⇢磷-氮协同体系：提高阻燃效率。
⇢纳米复合技术：如层状硅酸盐（蒙脱土）提升炭层强度。
⇢生物基阻燃剂：植酸、壳聚糖等环保材料的研究。

转载自微信公众号--PCB工程师之家