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PCBA三防涂敷工藝常見問題和解決方案

來源: | 作者:SMS技術(shù)中心 | 發(fā)布時(shí)間: 2021-11-09 | 2746 次瀏覽 | 分享到:

PCBA三防涂敷工藝常見問題和解決方案

隨著PCBA電路板電子元器件的尺寸越來越小，密集度越來越高；器件之間及器件的托高高度（與PCB間的間距/離地間隙）也越來越小，環(huán)境因子對(duì)PCBA的影響作用也越來越大，因此我們對(duì)電子產(chǎn)品PCBA的可靠性提出了更高的要求。

PCBA電路板三防漆涂覆動(dòng)圖

PCBA電路板三防漆可有效的達(dá)到絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防鹽霧等等保護(hù)效果，從而提高線路板的可靠性，增加其安全系數(shù)，并有效延遲使用壽命。

PCBA電路板三防漆廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域，如汽車、家電、軍工電子、航天、醫(yī)療電子等等的高端線路板，可使PCBA電路板提高產(chǎn)品品質(zhì)，有效大幅度降低返修情況。

另外，新興產(chǎn)業(yè)的興起，電動(dòng)汽車的充電樁，無人飛機(jī)的廣泛使用，進(jìn)一步擴(kuò)大了三防漆的使用范圍。目前，PCBA上涂覆三防漆做防護(hù)已經(jīng)成為了一個(gè)大趨勢(shì)。

三防漆用于保護(hù)PCBA線路板及其相關(guān)設(shè)備免受環(huán)境的侵蝕。三防漆涂覆工藝是生產(chǎn)中一個(gè)必需的工序環(huán)節(jié)，而不是“錦上添花”，其功能主要是提升產(chǎn)品的可靠性，尤其是在惡劣的運(yùn)行環(huán)境下。

涂覆的三防漆可保護(hù)電子產(chǎn)品免受外部因素的影響，例如極熱、潮濕、水分和灰塵。同時(shí)還可以保護(hù)電子產(chǎn)品免受內(nèi)部因素的影響，例如腐蝕、晶須生長(zhǎng)和系統(tǒng)內(nèi)短路等問題?？傊?，三防漆相當(dāng)于一層絕緣層，確保不同元件可以正常運(yùn)行，避免PCB提早失效。

隨著工業(yè) 4.0對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的要求不斷提升，整個(gè)行業(yè)的重心從提供適當(dāng)?shù)耐扛苍O(shè)備逐漸轉(zhuǎn)向解決整個(gè)敷形涂覆工藝的問題。

電路板三防漆涂覆工藝的注意事項(xiàng)及要點(diǎn)

根據(jù)IPC-A-610E(電子組裝檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn))的要求及工廠規(guī)定，主要有在以下幾個(gè)方面：

噴漆準(zhǔn)備：對(duì)待噴涂的PCB進(jìn)行外觀檢查，若板面有明顯手印、污跡等外觀不良，則須用清洗劑清洗干凈并待清洗劑徹底揮發(fā)后才能進(jìn)入下一道工序。

一、涂覆PCBA三防漆有哪些操作要求？

1、三防工作要在單獨(dú)的房間進(jìn)行，但不可完全密閉，一定有良好的通風(fēng)設(shè)施。

2、操作間禁止吸煙、飲食、飲水，工作前不要飲用酒精性飲料。

3、操作時(shí)要戴好口罩或防毒面具、橡膠手套、化學(xué)防護(hù)眼鏡等防護(hù)器具，以免傷害到身體，這也取決于所選擇的三防漆產(chǎn)品，如果是含苯類產(chǎn)品則要十分注意防護(hù)和防火，而如果是TIS-NM環(huán)保三防漆類產(chǎn)品，則安全性高很多，也不會(huì)有燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。

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

5、工作場(chǎng)所應(yīng)清潔無塵，無粉塵飛揚(yáng)，并禁止無關(guān)人員進(jìn)入。

6、工具和設(shè)備要充分接地，并做好靜電防護(hù)措施。

7、操作時(shí)不要將PCBA重疊放置；PCB板要水平放置。

8、每批次原料在使用前，應(yīng)做小樣固化試驗(yàn)（3—5PCS）。

9、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(hù)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。

10、刷涂時(shí)板盡量平放，刷涂后不應(yīng)有滴露，刷涂應(yīng)平整，也不能有裸露的部分，0.1-0.3mm之間為宜。

11、在刷涂和噴涂之前，保證稀釋的產(chǎn)品充分?jǐn)嚢?，并在刷涂或噴涂之前，放?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(jī)械，應(yīng)測(cè)量涂料的粘度（用粘度劑或流量杯），可使用稀釋劑調(diào)整粘度。

12、線路板組件應(yīng)垂直浸入涂料槽中。連接器不要浸入，除非經(jīng)過仔細(xì)遮蓋，線路板應(yīng)浸入1分鐘，直至氣泡消失，然后緩慢拿出。線路板表面會(huì)形成一層均勻膜層。應(yīng)讓大部分涂料殘留物從線路板上流回浸膜機(jī)。TFCF有不同的涂覆要求。線路板或元器件浸入速度不宜太快，以免產(chǎn)生過多氣泡。

13、浸涂結(jié)束后再次使用時(shí)，若表面有結(jié)皮現(xiàn)象，將表皮除去，可繼續(xù)使用。

14、刷涂后平放在支架上，準(zhǔn)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(nèi)固化應(yīng)在室溫下多放置些時(shí)間以便讓溶劑閃蒸出來。

二、涂覆PCBA三防漆有哪些技術(shù)要求？

1、刷三防漆保護(hù)須在PCBA組裝前經(jīng)測(cè)試、檢驗(yàn)合格并徹底清潔干凈后進(jìn)行。

2、使用的毛刷要保持清潔，禁止再用于其他作業(yè)；毛刷涂漆時(shí)要注意不要滴漏到不需涂漆的部分；使用后的毛刷要用稀料等清洗干凈。

3、涂覆層要透明，并且均勻覆蓋PCB板和組件，色澤和稠度均勻一致。

4、工藝步驟為：涂刷A面→表干→涂刷B面→室溫固化

5、噴涂厚度：噴涂厚度為0.1mm—0.3mm（干膜厚度一般為30-100UM）

6、所有涂覆作業(yè)應(yīng)不低于16℃及相對(duì)濕度低于75%的條件下進(jìn)行。PCB作為復(fù)合材料會(huì)吸潮，如不去潮，三防漆不能充分起保護(hù)作用，預(yù)干、真空干燥可去除大部分濕氣。

厚度的測(cè)試方法：

1、干膜厚度測(cè)量工具：a千分尺(IPC-CC-830B)；b干膜測(cè)厚儀(鐵基)

圖a千分尺圖b干膜儀

2、濕膜測(cè)厚：可以通過濕膜測(cè)厚儀得出濕膜的厚度，然后通過膠水固含量的占比計(jì)算得出干膜的厚度。

許多電路板在選擇性涂敷后進(jìn)行橫截面檢查，以確保三防漆的覆蓋和厚度達(dá)到要求（如下圖）。

PCB元件/元件引腳的橫截面顯示涂層覆蓋的例子

三、涂覆PCBA三防漆有哪些注意事項(xiàng)？

1、三防漆超過保質(zhì)期，禁止使用。

2、存儲(chǔ)容器開封后應(yīng)密閉保存。

3、禁止把使用剩余的三防漆倒回原存儲(chǔ)容器內(nèi)，要分開密閉保存。

4、長(zhǎng)時(shí)間（大于12小時(shí)）未開啟工作間或存儲(chǔ)間，應(yīng)通風(fēng)15分鐘后再進(jìn)入。

5、不慎濺入眼睛應(yīng)立即翻開上下眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗干凈，然后就醫(yī)處理。

6、刷涂時(shí)如感覺不適，應(yīng)迅速離開作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處，呼吸困難時(shí)給予輸氧，然后就醫(yī)處理。

四、PCBA哪些元器件不能涂覆三防漆？

1、大功率帶散熱面或散熱器組件、功率電阻、功率二極管、水泥電阻。

2、撥碼開關(guān)、可調(diào)電阻、蜂鳴器、電池座、保險(xiǎn)座（管）、IC座、輕觸開關(guān)。

3、所有類型插座、排針、接線端子及DB頭。

4、插式或貼式發(fā)光二極管、數(shù)碼管。

5、其他由圖紙規(guī)定的不可使用絕緣漆的部分及器件。

6、PCBA板卡的螺絲孔不能刷涂三防漆。

五、涂覆PCBA三防漆有分哪幾個(gè)區(qū)域？

1、不能被涂敷的區(qū)域：

①需要電氣連接的區(qū)域，如金焊盤、金手指、金屬通孔、測(cè)試孔；

②電池及電池固定架；

③連接器；

④保險(xiǎn)絲及外殼；

⑤散熱裝置；

⑥跳線；

⑦光學(xué)裝置的鏡頭；

⑧電位計(jì)；

⑨傳感器；

⑩沒有密封的開關(guān)；

?會(huì)被涂層影響性能或操作的其它區(qū)域。

2、必須涂敷的區(qū)域：

所有焊點(diǎn)、管腳、元器件導(dǎo)體部分。

3、可涂可不涂的區(qū)域

三防漆涂覆工藝的常見問題及解決方法

一、三防膠常見工藝問題分析之氣泡

常見的氣泡類型：

1、直徑大于300微米的大氣泡

2、直徑小于300微米的小氣泡

3、大小氣泡同時(shí)出現(xiàn)

如何解決氣泡？

首先需要了解：涂覆線的所有工藝；三防漆的類型；三防膠的黏度和厚度；使用的涂覆設(shè)備；固化設(shè)備；板子的設(shè)計(jì)。

典型的溶劑型涂覆線：

選擇性涂覆設(shè)備（1m2）+流平揮發(fā)傳送帶（1m2）+4m 紅外固化爐（如果是UV膠，UV爐1m）溶劑的揮發(fā)/紅外固化

溶劑隨著溫度的升高揮發(fā)速度加快。

以下情況能產(chǎn)生氣泡：太多的溶劑留在漆膜中；爐溫太高---表層快速結(jié)皮；三防膠黏度過高，氣泡無法迅速釋放；三防膠厚度過厚，氣泡無法迅速釋放；流平揮發(fā)區(qū)域排風(fēng)過大；流平揮發(fā)區(qū)域排風(fēng)過小。

因此建立正確的爐溫曲線非常重要。以下是一個(gè)典型的溶劑型三防膠的固化爐溫曲線：

怎么辦？

板子1過正常流程；板子2室溫下自干。
表干后比較兩塊板子，如果氣泡出現(xiàn)在：
只有板子1，應(yīng)該是固化時(shí)產(chǎn)生；
板子1和2，應(yīng)該是涂覆時(shí)產(chǎn)生；
只有板子2，從未發(fā)現(xiàn)過此種情況。
另外，氣泡的位置同樣很重要（與板子設(shè)計(jì)有關(guān)）。

解決：

大氣泡=溶劑沸騰

優(yōu)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(fā)量；涂覆時(shí)減小膠量，如減少重疊涂覆區(qū)域。

小氣泡=壓縮空氣式漆罐涂覆方式

降低漆罐的氣壓；降低固化爐溫；增加固化前流平溶劑揮發(fā)量；更換稀釋劑類型。

三防膠的氣泡