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三防涂層在使用過程的常見問題與解決辦法

來源: | 作者:市場部 | 發(fā)布時間: 2020-12-17 | 1107 次瀏覽 | 分享到:

三防涂層在使用過程的常見問題與解決辦法

電子產(chǎn)品的發(fā)展朝著智能化，輕量化的方向不斷快速發(fā)展，對可靠性和安全性提出了越來越高的要求，作為電子產(chǎn)品的核心部件PCB，其加工工藝的要求也在不斷提高?，F(xiàn)階段，對PCB進行清洗，涂覆三防涂層等操作已經(jīng)是絕大多數(shù)產(chǎn)品的必備要求。三防敷型涂層（英文名：Conformal Coating），常見的其它名稱有：三防漆、三防膠、保護涂料、等等；涂覆于PCB的表面，形成一層三防的保護膜（三防指的是防潮、防鹽霧、防霉），用于保護PCB及其相關(guān)設(shè)備免受環(huán)境的侵蝕，同時還具有一種或多種優(yōu)越的絕緣、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等特殊性能。

1、三防產(chǎn)品特性及應(yīng)用工藝

1.1 三防漆防護作用：

防止使用過程中環(huán)境的濕氣對其造成的短路/漏電等失效行為，
防止使用過程中機械沖擊或物理能量對其的傷害，延長部分元器件的疲勞壽命
防止霉菌，灰塵等對其的侵蝕

1.2 三防漆防護效果：

能縮減PCB上導(dǎo)線空間80%以上（印制線路手冊）
延長PCB壽命80%（British Telecom）
降低焊盤，焊點開裂可能性80%（Swedish Research Institute,IVF）
減少線路板上一些器件復(fù)雜、精密封裝的需要
減輕PCB重量

1.3 三防漆漆膜類型及優(yōu)缺點

1.4 三防漆的去除方法

1.4.1機械方法

機械刮擦：砂輪，砂紙，刀具，噴砂
高溫：熱刀，熱噴槍，電烙鐵，激光
低溫：干冰，液氮

1.4.2化學(xué)方法

溶劑；除漆劑；等離子

2. 常見三防漆工藝缺陷及建議方案

由于三防漆的類型多樣，而且產(chǎn)品物理特性豐富，因此在使用過程中無法固定其噴涂或者固化工藝等，所以會遇到各種各樣的問題。

2.1 氣泡：

常見于噴涂后表面有肉眼可見的大小不一的氣泡，分析其主要原因可能是由于基材表面的雜質(zhì)等收到熱作用后使漆膜鼓起。

2.1.1 溶劑型三防漆的氣泡問題：

a. 大氣泡：由于溶劑型的三防漆的固含量普遍偏低，因此在涂覆后需要時間使溶劑全部揮發(fā)。如果將涂覆后的三防漆直接送入到較高溫度下的環(huán)境中加速固化，表層的溶劑快速揮發(fā)后，內(nèi)層的溶劑留在漆膜中受熱膨脹；還有的情況是三防漆體系粘度過高，厚度過厚，噴涂過程中產(chǎn)生的小氣泡無法迅速釋放。

建議方案是：采用階梯升溫的方式，或者增加烘烤前自干時間；在滿足防護要求的情況下盡量薄涂。

b. 小氣泡：這種情況主要出現(xiàn)在噴涂體系粘度過高的三防漆，需在儲料罐的區(qū)域設(shè)置壓縮空氣加壓。

建議方案是降低漆罐的氣壓，更換稀釋劑類型或者優(yōu)化爐溫。

2.1.2 UV型三防漆出現(xiàn)氣泡

UV三防漆主要以無溶劑體系為主，但也有少量含有溶劑，一般來說噴涂后可立即進入UV固化爐固化，但適當(dāng)?shù)牧髌綍r間對漆膜的平整光滑有益。如出現(xiàn)氣泡建議調(diào)小噴涂氣壓以減少空氣對漆料的混合，另可直接將噴涂管進料端加入涂料產(chǎn)品罐中。

2.1.3原因分析及建議方案

（1）原因：涂料混合時攪拌過度使得空氣進入，沒有靜置立即進行涂覆

建議方案：靜置足夠時間再涂覆

（2）原因：涂料體系粘度過高或者涂層過厚，氣泡無法排出

建議方案：控制合適粘度及膜厚

（3）原因：烘箱加速固化溫度過高，使溶劑急劇揮發(fā)

建議方案：調(diào)整爐溫曲線，采用階梯升溫方式

（4）原因：基材表面有雜質(zhì)

建議方案：采用專業(yè)清洗劑進行清洗，干燥

（5）原因：噴涂氣壓過大或噴涂距離過近

建議方案：降低噴涂壓力或提高噴涂距離

2.2 反潤濕/縮邊

反潤濕這種情況常見于三防漆噴涂于基材表面后，短時間內(nèi)部分基材裸露。縮邊這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在整板噴涂的邊緣部位，出現(xiàn)類似鏡框形狀的現(xiàn)象。具體情況如下圖所示。

原因分析和建議方案

（1）原因：PCBA板表面有助焊劑，脫模劑等殘留雜質(zhì)，導(dǎo)致表面清潔度差

建議方案：采用專用的清洗劑進行表面清洗（免洗助焊劑的也要）

（2）原因：基材表面張力過低

建議方案：選用表面張力低于基材的三防漆，或降低基材的表面張力，具體測試方法采用達因筆，如下如所示。

（3）原因：三防漆本身表面張力高

建議方案：選擇低于PCBA基材表面張力的三防漆

2.3 橘皮現(xiàn)象

在噴涂固化后，涂層表面有時會出現(xiàn)如下圖所示的不平整/凹凸的現(xiàn)象，像橘子皮的表面簡稱橘皮現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的原因主要和流平性能相關(guān)。

產(chǎn)生的原因分析及建議方案

（1）三防漆體系粘度過高后導(dǎo)致短時間流平性差

建議方案：降低粘度，保證良好流平性

（2）原因：環(huán)境溫度高導(dǎo)致溶劑揮發(fā)過快

建議方案：控制合適的環(huán)境溫度

（1）原因：揮發(fā)過快

建議方案：選擇合適稀釋劑

（4）原因：涂覆后立即升溫烘烤，未留出流平時間

建議方案：待表干合適后進入高溫烘烤加速固化

（5）原因：三防漆的流平性差

建議方案：調(diào)整三防漆的流平性

2.4.裂縫與劃痕

裂縫這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在引腳，元器件的邊緣等表面張力過大的地方。開裂的情況主要是由于干燥后漆膜內(nèi)應(yīng)力釋放產(chǎn)生的，涂層和基材的熱膨脹系數(shù)的差異，導(dǎo)致兩相界面結(jié)合處產(chǎn)生相對位移。

產(chǎn)生原因及建議方案

（1）產(chǎn)生原因：涂膜剛性過高，遇到溫度較低情況容易脆斷

建議方案：選用柔韌性好的三防漆

（2）產(chǎn)生原因：三防漆固化后收縮率太大

建議方案：調(diào)整三防漆的體積收縮率

（3）產(chǎn)生原因：漆膜附著力差

建議方案：提高漆膜附著力，對基材進行清潔操作

（4）產(chǎn)生原因：溫度的驟然升高或降低產(chǎn)生熱應(yīng)力開裂

建議方案：選擇高低溫性能好的三防漆

（5）產(chǎn)生原因：漆膜沒有完全固化，沒有達到最佳性能

建議方案：保證有足夠固化時間和固化溫度，保證漆膜完全固化

（6）產(chǎn)生原因：漆膜過厚

建議方案：降低膜厚

2.5 毛細(xì)現(xiàn)象

液體表面對固體表面的吸引力會產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)管插入浸潤液體中，管內(nèi)液面上升，高于管外，毛細(xì)管插入不浸潤液體中，管內(nèi)液體下降，低于管外的現(xiàn)象。PCBA上的毛細(xì)現(xiàn)象主要在引腳密集，元器件縫隙或未涂覆部位。