PCBA三防漆涂覆加工工艺介绍

PCBA三防漆涂覆加工工艺介绍编辑：东莞市硕安涂电子有限公司三防涂覆加工部一、三防涂覆的必要性：1.概论：随着PCBA元器件的尺寸越来越小，密集度越来越高；器件之间及器件的托高高度（与PCB间的间距/离地间隙）也越来越小，环境因子对PCBA的影响作用也越来越大，因此我们对电子产品PCBA的可靠性提出了更高的要求。产品的可靠性要有更好地保证，必须将电子元气与外界环境尽可能低隔离开来，因此引入了敷形涂覆工艺。2.环境因子介绍：二、三防涂覆的目的三防涂覆的目的：为进一步提高电路板在存储和工作期间抵抗恶劣环境的影响，并增强元器件抗冲击、振动的机械性能，以达到长期防潮、防霉、防盐雾浸蚀的目的。同时能防止由于温度骤然变化，空气中产生‘露点’，使印制导线漏导增加，短路、甚至击穿。此外对于高电压或低气压下工作的印制板组件，敷形涂覆后能有效避免导线间的电晕、爬电现象，提高系统可靠性。三防漆涂覆是指在PCB表面涂一层薄薄的的绝缘保护层，它是目前最常用的焊后表面涂覆方式，有时又称为表面涂覆、敷形涂覆（英文名称coating，conformalcoating）。它将敏感的电子元器件与恶劣的环境隔离开来，可大大改善电子产品的安全性和可靠性并延长产品的使用寿命。三防漆涂覆可保护电路/元器件免受诸如潮湿、污染物、腐蚀、应力、冲击、机械震动与热循环等环境因素的影响，同时还可改善产品的机械强度及绝缘特性。三、三防漆类型和选型标准：性能“三防”漆类别丙烯酸酯环氧树脂有机硅聚氨酯聚对二甲苯体积电阻率ρv(Ω*cm)1012～10141012～10151013～10151011～10141015～1016介质系数ε3.8～4.23.42.6～2.83.82.65损耗角正切tgδ3.5×10-22.3×10-23.5×10-33.4×10-28.0×10-4CET(10-5/e℃)5～94.5～6.56～910～203～8耐热性(℃)120130180120130膜厚要求(μm)25～7525～7550～20025～7512.5～50特点“三防”漆工艺性好，粘度可调范围大，适用于各种涂覆方式，抗环境能力稍差点性能良好，附着力好，工艺性良好，对易脆元件需要保护，目前使用较少电性能优良，介电损耗和介质系数均比其他类涂料低，耐高温性能好，需要较厚涂层，工艺性稍差工艺性好，耐湿热和盐雾性能好，适用于环境恶劣条件下印制电路板的保护电性能优良，膜厚均匀且较薄，施工需要专用设备，对不要涂覆的元器件保护困难适用产品适用于室内或者室外环境不太恶劣的产品温度变化不太大的环境高频和高温环境工作下的印制电路板的保护湿度较高或者气候比较恶劣的环境下工作的印制电路板高频组件东莞市硕安涂电子三防漆选型标准项目选型标准备注Material材料1.有较好的电性能：介质损耗角正切tgδ、介质系数ε值要小，体积电阻率ρv、电击穿强度Eb值要高，且电气性能随温度、湿度变化要小。2.防潮性能好，受潮以后在正常条件下能迅速恢复原有性能，按照IPC-TM-650中2.6.3.4测试时，涂层外观和介质耐电压满足5.1~5.4要求，绝缘电阻至少1.0×1010Ω。3.具有抗霉菌性和耐盐雾性。4.物理机械性能好，对基板及元件有良好的粘结性和柔韧性，附着能力强，能承受-60℃—+125℃的反复温度冲击（20次以上）不开裂不脱层。依照GB/T1731方法试验，涂层不得出现龟裂和微裂。环保特性Environmentandhealth选不含芳香族溶剂的产品，让产家提供MSDS报告，其中有成分说明剥离剂成分选用“可用非芳香族剥离剂剥离“的三防漆，可让产家提供MSDS报告，其中有成分说明Viscosity粘度需要提供提供此参数，暂不作为选型条件Addingthinnerscaleforsprayingcoating喷涂时加稀释比例选用机器喷涂时候不添加稀释剂的产品，drythickness涂覆干膜厚度选用0.03mm-0.13mm（perJ-STD-001C）范围内的solid固含量需要提供下提供下此参数，暂不作为选型条件。该参数与成本相关，每张PCB耗费的三防漆量（ml）=[2Xwidth(mm)Xlength(mm)Xdrythickness(mm)X100/%solid]/1000Fluorescence莹光性选用带荧光的产品，便于检测FungusResistance防霉菌性选用有进行此项测试的产品，测试结果体现在上游的DS或专门的测试报告中。测试结果为pass（IPC-TM-6502.6.1或IPC-CC-830B,3.5.4或IEC60068-2-10:2005）Flexibility柔韧性选用有进行此项测试的产品，测试结果体现在上游的DS或专门的测试报告中。测试结果为180(IEC60464-2)或pass（IPC-CC-830B,3.5.5）volumeresistivity电阻体积率选用有进行此项测试的产品，测试报告体现在上游的DS或专门的测试报告中。暂无标准，参考PL4122的值DielectricWithstandingVoltage绝缘强度（耐压特性）选用有进行此项测试的产品，测试结果体现在上游的DS或专门的测试报告中。测试结果为pass（IPC-TM-6502.5.7.1orIPC-CC-830B,3.6.1）或参考PL4122MoistureandInsulationResistance潮湿环境下的绝缘电阻选用有进行此2项测试中任一测试项目的产品，测试报告体现在上游的DS或专门的测试报告中。潮湿环境下的绝缘电阻的测试结果要大于5000MΩ，浸水绝缘强度暂无标准，参考PL4122的值Dielectricstrengthafterwaterimmersion浸水绝缘强度Flammabilityvertical阻燃特性选用符合UL94V-0的产品ThermalShock温度冲击选用有进行此项测试的产品，测试报告体现在上游的DS或专门的测试报告中。测试标准为pass（IPC-TM-6502.6.7.1或IPC-CC-830B,3.7.2），测试条件：高温处理15min，再低温处理15min，第一个循环完成，再重复此过程至少100次，高低温值根据三防漆实际指标，升温或降温时间标准规定为2min。TemperatureandHumidityAging温度及湿度老化选用有进行此项测试的产品，测试报告体现在上游的DS或专门的测试报告中。测试标准为pass（IPC-TM-6502.6.11.1或IPC-CC-830B,3.7.3），测试条件：85℃&85%RH，测试7天，需进行此项实验验证三防漆的性能。老化后的敷形涂覆层用放大镜观察应当不发粘，应当无软化、粉化、起泡、表面发粘、裂缝、剥离或者逆转成液态的现象。Waterabsorption耐水性选用有进行此项测试的产品，adhesion附着力达到GT0或GT1Flashpoint闪点需要提供下此参数，暂不作为选型条件Temp工作温度选用低温不高于-40°C且高温不低于+110°C的产品dustdry不沾尘干燥时间需要提供此参数，暂不作为选型条件，时间越短，生产效率越高touchdry接触干燥时间RoomtemperatureCuringtime室温固化时间选用室温固化时间不大于24h的产品HightemperatureCuringtime高温固化时间dielectricconstant介电常数需要提供下此参数，数值越小，对高速信号影响越小，暂无标准，参考pl4122DielectricDissipationFactor介质损耗因数TrackingresistanceCTI选用有进行此项测试的产品，测试结果为600V(perIEC60112)四、三防工艺流程1.三防前期处理：1.1.准备a.准备产品及胶水及其他必要的物品；b.确定局部保护的部位；c.确定关键工艺细节2.2.清洗a.应在焊接之后最短的时间内清洗，防止焊垢难以清洗；b.确定主要污染物是极性，还是非极性物，以便选择合适的清洗剂；c.如采用醇类清洗剂，须注意安全事项:必须有良好的通风及洗后凉干的工艺细则，防止残留的溶剂挥发引起在烘箱内爆炸；d.水清洗，用偏碱性的清洗液（乳化液）冲洗焊剂，再用纯水冲洗将清洗液洗净，达到清洗标准；3.3.遮蔽保护(若未采用选择性涂覆设备)，即掩膜；a.应选择不干胶膜不会转移的纸胶带；b.应选用防静电纸胶带用于IC的保护；c.按图纸要求对某些器件进行遮蔽保护；4.4.除湿a.经清洗，遮蔽保护的PCBA（组件）在涂敷之前必须进行预烘除湿；b.根据PCBA（组件）所能允许的温度确定预烘的温度/时间；2.三防涂覆工艺流程图五、三防涂覆产线规划产线布局：传送轨道+涂覆机+检测工作台+烘烤炉+炉后检查工作台六、三防漆膜厚度测试规范七、三防涂覆避让位置以及线路板设计要求三防涂覆避让位置：需要电气连接的区域，如金焊盘、金手指、金属通孔、测试孔；电池及电池固定架；连接器；保险丝及外壳；散热装置；跳线；光学装置的镜头；电位计；传感器；没有密封的开关；会被涂层影响性能或操作的其它区域。线路板设计要求：由于三防漆绝缘特性所以连接器，插座，网口，弹片，射频座，测试点等位置需要避让不能喷涂。1:设计板子时这类器件周边3MM范围内不要补元器件。2:这类元器件最好设计在板边位置方便制作治具。八、三防漆允收标准1．PCB表面不能有流漆、滴漏现象，不可有半润湿现象。2.完全固化，不能有粘手情况3．三防漆层应平整、光亮，薄厚均匀，将焊盘、贴式元件或导体表面保护好。4．漆层表面不能有桔皮形、气泡、针孔、波纹现象。5．需要防护的区域严禁被三防漆污染6．三防后的印制板应干净、整洁，没有元器件损伤现象。7板面和元器件上没有污物、手印、波纹、缩孔、灰尘等缺陷和外来物，无粉化、无起皮现象。8.裹夹物不能违反元件，连接焊盘或导电表面之间的最小间隙。9以纠正视力1.0肉眼检查无霉菌。九、三防常见问题汇总和解决对策十、IP防护等级标准IP防尘防水等级标准IP防护类别是用2个数字标记的例如一个防护类别IP44(其中IP是标记字母，4是第1个标记数字，4是第二个标记数字)接触保护和外来保护防水保护等级第二个数字等级第一个标记数字第一个标防护范围第二个标防护范围记数字名称说明记数字名称说明0无防护*0无防护1防护50mm直径和更大的外来物体探测器球体直径为50mm不应完全进入1水滴防护垂直落下的水滴不应引起损害2防护12.5mm直径和更大的外来物体探测器球体直径为12.5mm不应完全进入*2箱体倾斜15度时，防护水滴。箱体向任何一侧倾斜至15度角时，垂直落下的水滴不应引起损害。3防护2.5mm直径和更大的外来物体探测器球体直径为2.5mm不应完全进入*3防护溅出的水以60度角从垂直线两侧溅出的水不应引起损害4防护1.0mm直径和更大的外来物体探测器球体直径为1.0mm不应完全进入*4防护喷水从每个方向对准箱体的射水都不应该引起损害5防护灰尘不可能完全阻止灰尘进入，但是灰尘的进入量不应超过这样的数量，即对装置或者安全造成损害。5防护射水从每个方向对准箱体的射水都不应引起损害6灰尘封闭箱体内在20毫巴的低压时不应侵入灰尘。6防护强射水从每个方向对准箱体的强射水都不应引起损害7防护短时箱体在标准压力下短时间浸入水中时，不应有能引起有害作用的水量浸入间浸入水中8防护长时箱体必须在由制造厂和用户协商定好的条件下长期浸入水中，不应有能引起有害作用的水量浸入。但这些条件必须比标记数字7所规定的复杂间浸入水中