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    一文讀懂三防漆工藝技術(shù)

    • 作者:電子制造工藝技術(shù)
    • 發(fā)布時(shí)間:2019-09-11 09:31:34
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    隨著(zhù)消費者越來(lái)越關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性,電子產(chǎn)品的智能化,輕量化程度越來(lái)越高,對PCBA的加工工藝也提出了更高的要求。生態(tài)環(huán)境的進(jìn)一步惡化,粉塵,腐蝕氣體對PCBA的侵蝕。以前只在軍工產(chǎn)品等高規格產(chǎn)品上才使用的三防漆,也逐漸擴大到普通的大家電、小家電、智能安防等產(chǎn)品上。另外,新興產(chǎn)業(yè)的興起,電動(dòng)汽車(chē)的充電樁,無(wú)人飛機的廣泛使用,進(jìn)一步擴大了三防漆的使用范圍。目前,PCBA上涂覆三防漆做防護已經(jīng)成為了一個(gè)大趨勢。

    三防漆的作用與特點(diǎn)


    一、什么是三防漆,三防漆是哪三防?

    三防漆是一種特殊配方的涂料,用于保護線(xiàn)路板及其相關(guān)設備免受環(huán)境的侵蝕。三防漆具有良好的耐高低溫性能;其固化后成一層透明保護膜,具有優(yōu)越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能。

    三防漆在電子制造業(yè)中有著(zhù)較廣泛的應用,市場(chǎng)上也有丙烯酸、聚氨酯等多種不同成分的三防漆,三防漆也叫PCB電子線(xiàn)路板保護油、防護油、電子防水膠、線(xiàn)路板披覆油、電路板防潮漆、三防涂料、絕緣漆、防腐蝕漆、防鹽霧漆、防塵漆、保護漆、披覆漆、三防膠等。那么究竟三防漆是哪三防呢?應該說(shuō)沒(méi)有嚴格意義上的定義,“三”字取古文“多”的意思,即多方位防護的用意,日常應用中三防漆基本的作用是具有防水、防潮、防塵“三防”性能,另外兼有耐冷熱沖擊、耐老化、耐輻射、耐鹽霧、耐臭氧腐蝕、耐振動(dòng)、柔韌性好、附著(zhù)力強等性能,因其技術(shù)含量低,價(jià)格低廉,在中低端產(chǎn)品中應用比較廣泛。

    二、三防漆的作用

    三防漆是一種特殊配方的涂料,用于保護線(xiàn)路板及其相關(guān)設備免受壞境的侵蝕,從而提高并延長(cháng)壽命,確保使用的安全性和可靠性。在現實(shí)條件下,如化學(xué)環(huán)境(燃料、冷卻劑等)、震動(dòng)、高塵、鹽霧、潮濕與高溫等,線(xiàn)路板可能產(chǎn)生腐蝕、軟化、變形、霉變等問(wèn)題,導致線(xiàn)路板電路出現故障。三防漆涂覆于線(xiàn)路板的外表,形成一層柔韌膜,厚度約為50-100微米。它可在相對惡劣的條件下保護電路免受損害。

    三、三防漆特點(diǎn)

    1.單組份、低粘度樹(shù)脂,適用于刷涂、噴涂、浸涂、淋涂等多種工藝,有較好的附著(zhù)力。

    2.具有良好的耐高低溫性能;其固化后成一層透明保護膜,具有絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防鹽霧、防霉、防老化、耐電暈等性能。

    四、三防漆的用途

    三防漆覆于線(xiàn)路板的外表,形成一層50-100微米厚的膜。它可在諸如含化學(xué)物質(zhì)(例如:燃料、冷卻劑等)、震動(dòng)、濕氣、鹽霧、潮濕與高溫的情況下保護電路免受損害。在這些條件下線(xiàn)路板可能被腐蝕、霉菌生長(cháng)和產(chǎn)生短路等,導致未使用三防漆的電路出現故障。

    三防漆在日常應用主要用于:彩電、冰箱、洗衣機、微波爐、空調機、電話(huà)機、電熱水器等普通家電電子產(chǎn)品集成電路的保護,具有附著(zhù)力強、防水、防雷、防銹、防腐蝕等性能,可大提高家電產(chǎn)品的性能穩定性。

    五、三防漆的工藝要求

    (1)三防漆施工工藝

    1、刷涂——最簡(jiǎn)單的三防漆工藝,可在平滑的表面上產(chǎn)生出極好的涂覆效果。

    2、噴涂——噴涂法是業(yè)界最常用的涂敷方法,又分為機器自動(dòng)噴涂和手工噴涂?jì)煞N。機器噴涂,實(shí)現自動(dòng)上料,節省人工及材料成本,提高生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品一致性,產(chǎn)品質(zhì)量,表面噴涂效果。

    3、浸涂——浸涂可確保完全的覆膜,且不會(huì )造成因過(guò)度噴涂而導致的材料浪費。

    4、選擇性涂覆著(zhù)膜——涂覆準確且不浪費材料,適用于大批量的覆膜,但對涂覆設備的要求較高。最適用于大批量的覆膜。使用一個(gè)編制好的XY表,可減少遮蓋。PCB板噴漆時(shí),有很多接插件不用噴漆。貼膠紙太慢而且撕的時(shí)候有太多殘留的膠,可考慮按接插件形狀、大小、位置,做一個(gè)組合式罩子,用安裝孔定位。罩住不用噴漆部位。

    (2)操作時(shí)注意事項

    1、清潔和烘板,除去潮氣和水分。須先將欲涂物件表面的灰塵,潮氣和油污除凈,以便其充分發(fā)揮其保護效能。徹底的清洗可確保腐蝕性的殘余物被完全清除,并使三防漆很好地粘著(zhù)在線(xiàn)路板表面。烘板條件:60°C,10-20分鐘,在烘箱中取出后趁熱涂敷效果更佳;

    2、用刷涂的方法涂覆三防漆時(shí),刷涂面積應比器件所占面積大,以保證全部覆蓋器件和焊盤(pán);

    3、刷涂三防漆時(shí)線(xiàn)路板盡量平放,刷涂后不應有滴露,刷涂應平整,也不能有裸露的部分,0.1-0.3mm之間為宜。

    4. 在刷涂和噴涂三防漆之前,保證稀釋后的三防漆充分攪拌,并在刷涂或噴涂之前,放置2小時(shí)。使用高品質(zhì)天然纖維刷,在室溫情況下輕輕刷涂浸涂。如使用機械,應測量涂料的粘度(用粘度劑或流量杯),可使用稀釋劑調整粘度。

    5.線(xiàn)路板組件應垂直浸入涂料糟中。連接器不要浸入,除非經(jīng)過(guò)仔細遮蓋,線(xiàn)路板應浸入1分鐘,直至氣泡消失,然后緩慢拿出。線(xiàn)路板表面會(huì )形成一層均勻膜層。應讓大部分涂料殘留物從線(xiàn)路板上流回浸膜機。線(xiàn)路板或元器件浸入速度不宜太快,以免產(chǎn)生過(guò)多氣泡。

    6.浸涂結束后再次使用時(shí),若表面有結皮現象,將表皮除去,可繼續使用。

    7.刷涂后將線(xiàn)路板平放在支架上,準備固化,需要用加熱的方法是涂層加速固化。如果涂層表面不平或含有氣泡,在放入高溫爐內固化應在室溫下多放置些時(shí)間以便讓溶劑閃蒸出來(lái)。

    (3)操作環(huán)境要求

    1.涂覆三防漆要在單獨的密閉房間進(jìn)行,操作間一定有良好的通風(fēng)設施。

    2.操作間禁止吸煙、飲食、飲水,工作前不要引用酒精性飲料。

    3.操作時(shí)要戴好口罩或防毒面具、橡膠手套、化學(xué)防護眼鏡等防護器具,以免傷害到身體。

    4.工作完畢后,要及時(shí)清洗用過(guò)的器皿,整理、檫試工具和設備,并將裝有三防漆的容器蓋蓋嚴。

    5.工作場(chǎng)所應清潔無(wú)塵,無(wú)粉塵飛揚,并禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入。

    6.工具和設備要充分接地,并做好靜電防護措施。

    7.操作時(shí)不要將線(xiàn)路板重疊放置;PCB板要水平放置。

    8.每批次原料在使用前,應做小樣固化試驗。

    (4)不可涂覆三防漆的地方

    1.大功率帶散熱面或散熱器元件、功率電阻、功率二極管、水泥電阻。

    2.撥碼開(kāi)關(guān)、可調電阻、蜂鳴器、電池座、保險座(管)、IC座、輕觸開(kāi)關(guān)。

    3.所有類(lèi)型插座、排針、接線(xiàn)端子及DB頭。

    4.插式或貼式發(fā)光二極管、數碼管。

    5.其他由圖紙規定的不可使用絕緣漆的部分及器件。

    6. 線(xiàn)路板板卡的螺絲孔不能刷涂三防漆。

    (5)涂覆過(guò)三防漆的PCB板要求

    1.線(xiàn)路板表面不能有流漆、滴漏現象,不可有半潤濕現象。

    2.三防漆層應平整、光亮,薄厚均勻,將焊盤(pán)、貼式元件或導體表面保護好。

    3.漆層表面不能有桔皮形、氣泡、針孔、波紋現象。

    4.不需要防護的器件或元件上不需刷涂三防漆。

    5.三防后的印制板應干凈、整潔,沒(méi)有元器件損傷現象。

    6.板面和元器件上沒(méi)有污物、手印、波紋、縮孔、灰塵等缺陷和外來(lái)物,無(wú)粉化、無(wú)起皮現象。

    六、三防漆與PCB納米涂層的區別


    盡管三防漆也具有諸多特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),能使電子產(chǎn)品具有防潮、防漏電、防震、防塵等性能,但隨著(zhù)科技的發(fā)展和人們物質(zhì)生活的日益提高,消費者對產(chǎn)品的品質(zhì)提出了更多的要求,人們不再需要一款簡(jiǎn)單粗暴的三防產(chǎn)品,而是要符合更多的環(huán)保、健康、輕質(zhì)等方面的需求,相關(guān)國家和經(jīng)濟體監管力度也有了提升,準入門(mén)檻提高,使用低端物料生產(chǎn)低品質(zhì)產(chǎn)品的制造企業(yè)面臨更大的生存挑戰,越來(lái)越多的高端制造業(yè)意識到這一點(diǎn),并且不斷的投入研發(fā),提升品質(zhì),開(kāi)始使用更高級更前沿的物料和技術(shù),納米防潮防腐蝕涂層就是PCB防水防潮防鹽霧腐蝕材料的先進(jìn)代表,納米涂層不僅具有三防漆基本的防護特性,還解決了一些三防漆不能解決的問(wèn)題,大幅提升了防護和環(huán)保性能,納米防潮涂層作為PCB納米涂層的行業(yè)先行者始終引領(lǐng)市場(chǎng)方向,產(chǎn)品已獲得國內多家上市公司測試通過(guò)。

    三防漆使用過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題與解決辦法大全

    三防漆在使用的過(guò)程中也暴露出一些問(wèn)題,或是由于工藝,或是由于產(chǎn)品本身的屬性決定的。

    1、氣泡

    當三防漆出現氣泡的情形時(shí),我們先要了解三防漆的類(lèi)型,三防漆的黏度和厚度,涂覆、固化設備,涂覆的工藝。

    溶劑型的三防漆出現大氣泡,主要是由于爐溫太高?,表層快速結皮,太多的溶劑留在漆膜中,表層之下的溶劑快速揮發(fā)導致,或是三防漆黏度過(guò)高,厚度過(guò)厚,氣泡無(wú)法迅速釋放。出現這種大氣泡解決的辦法是:優(yōu)化爐溫曲線(xiàn),降低爐溫曲線(xiàn)爬坡坡度;增加固化前流平溶劑揮發(fā)量,如增加烘烤前自干的時(shí)間;涂覆時(shí)減小膠量,如減少重疊涂覆區域。

    溶劑型的三防漆出現小氣泡,主要出現在壓縮空氣式漆罐涂覆方式,解決的辦法主要考慮降低漆罐的氣壓,或是更換稀釋劑類(lèi)型,其次考慮固化爐溫與固化前流平溶劑揮發(fā)量的因數。

    UV三防漆出現氣泡,UV三防漆大多不含溶劑或含少量溶劑,但是流平揮發(fā)仍然很有必要,而且不建議用壓縮空氣式漆罐和霧化涂覆,建議采用膜泵,以減少空氣被壓入漆料中,另外,建議加完漆料后靜置1小時(shí)。

    2. 發(fā)白

    三防漆涂膜含有水份或其它液體,涂膜顏色比原來(lái)較淡白,涂膜呈現白霧狀。產(chǎn)生的原因主要有:

    (1)板材含水率過(guò)高,日久水份揮發(fā)積留于漆膜中導致發(fā)白;

    (2)環(huán)境濕度過(guò)高;

    (3)PCBA表面、容器、三防漆中混有水分;

    (4)稀釋劑揮發(fā)太快。

    解決的辦法主要有:

    (1)板材施工前要經(jīng)過(guò)干燥處理,控制板材的含水率

    (2)三防漆涂覆不要一次性厚涂;

    (3)不要在濕度高時(shí)施工,如必須可加入適當慢干溶劑

    (4)PCBA表面要清潔干凈,不要沾上水分;

    (5)三防漆、容器中不要混入水分。

    3、分層

    三防漆出現分層的現象,主要出現在元器件和阻焊層上。

    在整個(gè)PCBA的生產(chǎn)流程中,涂覆三防漆是最后一個(gè)工序,大多數需要涂覆三防漆的PCBA都是不清洗的,板上會(huì )有很多化學(xué)殘留,比如阻焊劑成分里含有添加劑,用來(lái)改善表面質(zhì)量(如美化修飾、增加耐磨性、增加潤濕性等等),這些添加劑會(huì )對三防漆涂層產(chǎn)生兼容性影響。主要的辦法是考慮清潔板子,減小膜厚。至于移除保護時(shí)造成的分層,是由于三防漆附著(zhù)力較差,建議涂層達到指觸干燥時(shí)(涂層仍柔軟)去除保護。    

    4、桔紋

    三防漆出現桔紋的現象,是因為強迫干燥而產(chǎn)生的。

    解決的辦法主要是檢查生產(chǎn)環(huán)境,如溫濕度;減小固化前流平揮發(fā)區域的排放量;降低三防漆粘度;減小爐溫曲線(xiàn)爬坡坡度;使用揮發(fā)速度較慢的稀釋劑。

    5、裂縫與劃痕

    三防漆出現裂縫主要是因為膜厚過(guò)厚,在引腳,元器件邊緣等表面張力過(guò)大的地方。

    解決的辦法是減少膜厚,優(yōu)化爐溫曲線(xiàn),爐溫不能過(guò)高,讓漆膜緩慢干燥、固化,以達到最佳的性能。劃痕來(lái)自于涂覆過(guò)程中的制具或機械的劃傷。應在涂覆干燥過(guò)程中以及包裝的過(guò)程中格外注意。

    6、毛細現象

    三防漆產(chǎn)生毛細現象來(lái)自于以下幾個(gè)方面:

    1.板子設計時(shí)小間距管腿連接器;

    2.過(guò)于苛刻的涂覆要求;

    3.三防漆黏度過(guò)低;

    4.三防漆流量過(guò)大;

    5.底材與三防漆的表面張力不合適。

    解決的辦法是:

    1涂覆區域與連接器距離增加;

    2在連接器周?chē)褂谜诒文z形成圍欄;

    3使用黏度更高的三防漆;

    4降低膜厚;

    5清洗板

    由于多方面的原因導致電路板在涂覆時(shí)出現一種或者多種覆蓋缺陷,要具體問(wèn)題具體分析,逐一解決。

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