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                                        一文讀懂三防漆工藝技術

                                        2019-08-23 13:24:00
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                                        摘要:隨著消費者越來越關注產品的質量及可靠性,電子產品的智能化,輕量化程度越來越高,對PCBA的加工工藝也提出了更高的要求。生態環境的進一步惡化,粉塵,腐蝕氣體對PCBA的侵蝕。以前只在軍工產品等高規格產品上才使用的三防漆,也逐漸擴大到普通的大家電、小家電、智能安防等產品上。另外,新興產業的興起,電動汽車的充電樁,無人飛機的廣泛使用,進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成為了一個大趨勢。

                                        隨著消費者越來越關注產品的質量及可靠性,電子產品的智能化,輕量化程度越來越高,對PCBA的加工工藝也提出了更高的要求。生態環境的進一步惡化,粉塵,腐蝕氣體對PCBA的侵蝕。以前只在軍工產品等高規格產品上才使用的三防漆,也逐漸擴大到普通的大家電、小家電、智能安防等產品上。另外,新興產業的興起,電動汽車的充電樁,無人飛機的廣泛使用,進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成為了一個大趨勢。



                                        三防漆的作用與特點


                                        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,用于保護線路板及其相關設備免受環境的侵蝕。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中有著較廣泛的應用,市場上也有丙烯酸、聚氨酯等多種不同成分的三防漆,三防漆也叫PCB電子線路板保護油、防護油、電子防水膠、線路板披覆油、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?應該說沒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、柔韌性好、附著力強等性能,因其技術含量低,價格低廉,在中低端產品中應用比較廣泛。


                                        二、三防漆的作用


                                            三防漆是一種特殊配方的涂料,用于保護線路板及其相關設備免受壞境的侵蝕,從而提高并延長壽命,確保使用的安全性和可靠性。在現實條件下,如化學環境(燃料、冷卻劑等)、震動、高塵、鹽霧、潮濕與高溫等,線路板可能產生腐蝕、軟化、變形、霉變等問題,導致線路板電路出現故障。三防漆涂覆于線路板的外表,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

                                        1.單組份、低粘度樹脂,適用于刷涂、噴涂、浸涂、淋涂等多種工藝,有較好的附著力。

                                        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

                                            三防漆覆于線路板的外表,形成一層50-100微米厚的膜。它可在諸如含化學物質(例如:燃料、冷卻劑等)、震動、濕氣、鹽霧、潮濕與高溫的情況下保護電路免受損害。在這些條件下線路板可能被腐蝕、霉菌生長和產生短路等,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、電話機、電熱水器等普通家電電子產品集成電路的保護,具有附著力強、防水、防雷、防銹、防腐蝕等性能,可大提高家電產品的性能穩定性。 


                                        五、三防漆的工藝要求


                                        (1)三防漆施工工藝

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

                                        2、噴涂——噴涂法是業界最常用的涂敷方法,又分為機器自動噴涂和手工噴涂兩種。機器噴涂,實現自動上料,節省人工及材料成本,提高生產效率,保證產品一致性,產品質量,表面噴涂效果。

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

                                        4、選擇性涂覆著膜——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。使用一個編制好的XY表,可減少遮蓋。PCB板噴漆時,有很多接插件不用噴漆。貼膠紙太慢而且撕的時候有太多殘留的膠,可考慮按接插件形狀、大小、位置,做一個組合式罩子,用安裝孔定位。罩住不用噴漆部位。


                                        (2)操作時注意事項

                                          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在線路板表面。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,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;

                                          3、刷涂三防漆時線路板盡量平放,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。使用高品質天然纖維刷,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.線路板組件應垂直浸入涂料糟中。連接器不要浸入,除非經過仔細遮蓋,線路板應浸入1分鐘,直至氣泡消失,然后緩慢拿出。線路板表面會形成一層均勻膜層。應讓大部分涂料殘留物從線路板上流回浸膜機。線路板或元器件浸入速度不宜太快,以免產生過多氣泡。

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

                                          7.刷涂后將線路板平放在支架上,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間以便讓溶劑閃蒸出來。

                                        (3)操作環境要求

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

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

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

                                          5.工作場所應清潔無塵,無粉塵飛揚,并禁止無關人員進入。

                                          6.工具和設備要充分接地,并做好靜電防護措施。

                                          7.操作時不要將線路板重疊放置;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.撥碼開關、可調電阻、蜂鳴器、電池座、保險座(管)、IC座、輕觸開關。

                                          3.所有類型插座、排針、接線端子及DB頭。

                                          4.插式或貼式發光二極管、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. 線路板板卡的螺絲孔不能刷涂三防漆。


                                        (5)涂覆過三防漆的PCB板要求

                                          1.線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、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,沒有元器件損傷現象。

                                          6.板面和元器件上沒有污物、手印、波紋、縮孔、灰塵等缺陷和外來物,無粉化、無起皮現象。


                                        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和優點,能使電子產品具有防潮、防漏電、防震、防塵等性能,但隨著科技的發展和人們物質生活的日益提高,消費者對產品的品質提出了更多的要求,人們不再需要一款簡單粗暴的三防產品,而是要符合更多的環保、健康、輕質等方面的需求,相關國家和經濟體監管力度也有了提升,準入門檻提高,使用低端物料生產低品質產品的制造企業面臨更大的生存挑戰,越來越多的高端制造業意識到這一點,并且不斷的投入研發,提升品質,開始使用更高級更前沿的物料和技術,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題,大幅提升了防護和環保性能,納米防潮涂層作為PCB納米涂層的行業先行者始終引領市場方向,產品已獲得國內多家上市公司測試通過。

                                        三防漆使用過程中常見問題與解決辦法大全

                                        三防漆在使用的過程中也暴露出一些問題,或是由于工藝,或是由于產品本身的屬性決定的。


                                        1、氣泡

                                        當三防漆出現氣泡的情形時,我們先要了解三防漆的類型,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導致,或是三防漆黏度過高,厚度過厚,氣泡無法迅速釋放。出現這種大氣泡解決的辦法是:優化爐溫曲線,降低爐溫曲線爬坡坡度;增加固化前流平溶劑揮發量,如增加烘烤前自干的時間;涂覆時減小膠量,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,或是更換稀釋劑類型,其次考慮固化爐溫與固化前流平溶劑揮發量的因數。

                                        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。

                                        2. 發白

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

                                        (1)板材含水率過高,日久水份揮發積留于漆膜中導致發白;

                                        (2)環境濕度過高;

                                        (3)PCBA表面、容器、三防漆中混有水分;

                                        (4)稀釋劑揮發太快。

                                        解決的辦法主要有:

                                        (1)板材施工前要經過干燥處理,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PCBA的生產流程中,涂覆三防漆是最后一個工序,大多數需要涂覆三防漆的PCBA都是不清洗的,板上會有很多化學殘留,比如阻焊劑成分里含有添加劑,用來改善表面質量(如美化修飾、增加耐磨性、增加潤濕性等等),這些添加劑會對三防漆涂層產生兼容性影響。主要的辦法是考慮清潔板子,減小膜厚。至于移除保護時造成的分層,是由于三防漆附著力較差,建議涂層達到指觸干燥時(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生的。

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

                                        5、裂縫與劃痕

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

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


                                        6、毛細現象

                                        三防漆產生毛細現象來自于以下幾個方面:

                                        1.板子設計時小間距管腿連接器;

                                        2.過于苛刻的涂覆要求;

                                        3.三防漆黏度過低;

                                        4.三防漆流量過大;

                                        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在連接器周圍使用遮蔽膠形成圍欄;3使用黏度更高的三防漆;4降低膜厚;5清洗板子

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





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