丰胜泰三防漆使用过程中常见问题与解决方法、

发布时间:2022-08-03    本文被阅读: 1056
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     随着消费者越来越关注产品的质量及可靠性,电子产品的智能化,轻量化程度越来越高,对PCBA的加工工艺也提出了更高的要求。生态环境的进一步恶化,粉尘,腐蚀气体对PCBA的侵蚀。以前只在军工产品等高规格产品上才使用的三防漆,也逐渐扩大到普通的大家电、小家电、智能安防等产品上。另外,新兴产业的兴起,电动汽车的充电桩,无人飞机的广泛使用,进一步扩大了三防漆的使用范围。目前,PCBA上涂覆三防漆做防护已经成为了一个大趋势。




三防漆防护作用:

  1. 避免因为环境湿气及其它污染源导致的线路板漏电或短路,防止电弧,电晕等放电现象的发生;

  2. 提升无引线器件焊点的疲劳负荷寿命,对线路板上的小元件提供一定程度的固定作用,避免震动或机械冲击对其的影响;

  3. 防止腐蚀,防止霉菌。


三防漆防护效果:

  1. 能缩减PCB上导线空间80%以上(印制线路手册)

  2. 延长PCB寿命80%(British Telecom)

  3. 降低焊盘,焊点开裂可能性80%(Swedish Research Institute,IVF)

  4. 减少线路板上一些器件复杂、精密封装的需要

  5. 减轻PCB重量


三防漆漆膜类型


丙烯酸类

丙烯酸

聚氨脂类

聚氨脂

醇酸树脂类

环氧树脂

有机硅类

有机硅

UV三防胶

对二甲笨聚合物


三防漆的去除方法


机械方法

机械刮擦:砂轮,砂纸,刀具,喷砂

高温:热刀,热喷枪,电烙铁,激光

低温:干冰,液氮

化学方法 溶剂 除漆剂  目前用溶剂、脱胶剂去掉三防漆最方便,最为有效。


常见三防漆工艺缺陷及解决方法


三防漆在使用的过程中也暴露出一些问题,或是由于工艺,或是由于产品本身的属性决定的。


1.气泡:

漆膜表面有泡状鼓起,主要是新漆膜内混入的杂质、水分、空气等受热膨胀使漆膜鼓起产生气泡。

三防漆漆膜产生气泡


当三防漆出现气泡的情形时,我们先要了解三防漆的类型,三防漆的黏度和厚度,涂覆、固化设备,涂覆的工艺。

溶剂型的三防漆出现大气泡


主要是由于炉温太高,表层快速结皮,太多的溶剂留在漆膜中,表层之下的溶剂快速挥发导致,或是三防漆黏度过高,厚度过厚,气泡无法迅速释放。出现这种大气泡解决的办法是:优化炉温曲线,降低炉温曲线爬坡坡度;增加固化前流平溶剂挥发量,如增加烘烤前自干的时间;涂覆时减小胶量,如减少重叠涂覆区域。


溶剂型的三防漆出现小气泡

主要出现在压缩空气式漆罐涂覆方式,解决的办法主要考虑降低漆罐的气压,或是更换稀释剂类型,其次考虑固化炉温与固化前流平溶剂挥发量的因数。


UV三防漆出现气泡

UV三防漆大多不含溶剂或含少量溶剂,但是流平挥发仍然很有必要,而且不建议用压缩空气式漆罐和雾化涂覆,建议采用膜泵,以减少空气被压入漆料中,另外,建议加完漆料后静置1小时。

气泡产生原因及解决方法



(1)原因:混合时剧烈搅拌形成气泡,不待消失即进行涂覆

         解决方法:混合搅拌后静置足够时间再涂覆

(2)原因:涂料粘度过高,使消泡困难或者涂层过厚,气泡无法释放

         解决方法:涂覆时控制合适粘度以及膜厚

(3)原因:环境温度或者烘烤温度过高,使溶剂急剧挥发

         解决方法:避免环境温度或烘烤温度过高,按照正确时间干燥,保证足够流平时间,设置合适炉温曲线,降低升温速率

(4)原因:基材表面含有残留溶剂、水分或杂质

         解决方法:基材彻底清洁、干燥

(5)原因:喷枪压力过大或喷涂距离过近

         解决方法:设置正确喷枪压力和喷涂距离

(6)原因:压力喷涂,漆料罐压力过高

         解决方法:适当减小压力,或用吸力式代替压送式喷涂


2. 发白:

三防漆涂膜含有水份或其它液体,涂膜颜色比原来较淡白,涂膜呈现白雾状。产生的原因主要有:


(1)板材含水率过高,日久水份挥发积留于漆膜中导致发白;

(2)环境湿度过高;

(3)PCBA表面、容器、三防漆中混有水分;

(4)稀释剂挥发太快。


解决的办法主要有:


(1)板材施工前要经过干燥处理,控制板材的含水率

(2)三防漆涂覆不要一次性厚涂;

(3)不要在湿度高时施工,如必须可加入适当慢干溶剂

(4)PCBA表面要清洁干净,不要沾上水分;

(5)三防漆、容器中不要混入水分。


3. 分层:

三防漆出现分层的现象,主要出现在元器件和阻焊层上。漆膜与基材之间附着力不良引起的起皮、脱落。

三防漆起皮脱落

在整个PCBA的生产流程中,涂覆三防漆是最后一个工序,大多数需要涂覆三防漆的PCBA都是不清洗的,板上会有很多化学残留,比如阻焊剂成分里含有添加剂,用来改善表面质量(如美化修饰、增加耐磨性、增加润湿性等等),这些添加剂会对三防漆涂层产生兼容性影响。主要的办法是考虑清洁板子,减小膜厚。至于移除保护时造成的分层,是由于三防漆附着力较差,建议涂层达到指触干燥时(涂层仍柔软)去除保护。     



附着力不良/层离的产生原因及解决方法


(1)原因:线路板基材清洁不彻底,表面残留焊剂、油污、灰尘或芯片表面有残留脱模剂等

         解决方法:涂覆前对线路板组件进行彻底清洗

(2)原因:线路板底材阻焊绿油表面张力过低

         解决方法:选用表面张力更低的三防漆或更换阻焊层;如果必要可以用附着力促进剂预涂覆

(3)原因:三防漆种类选择不当,常见丙烯酸、有机硅三防漆在某些阻焊绿油或芯片表面附着力较差

         解决方法:选用合适三防漆

(4)原因:漆膜没有完全固化

         解决方法:保证有足够固化时间和固化温度,保证漆膜完全固化



4. 橘纹橘皮状:

三防漆出现橘纹的现象,是因为强迫干燥而产生的。解决的办法主要是检查生产环境,如温湿度;减小固化前流平挥发区域的排放量;降低三防漆粘度;减小炉温曲线爬坡坡度;使用挥发速度较慢的稀释剂。

漆膜表面出现凹凸不平,类似橘子皮外观,严重呈波纹状,主要是成膜过程中漆膜没有完全流平造成。一般橘皮对漆膜防护性能没有影响,只是影响漆膜外观。

三防漆出现橘纹的现象

橘纹产生的原因及解决方法

(1)原因:三防漆粘度过大,流平性差

         解决方法:调整到合适粘度,保证良好流平性

(2)原因:环境温度高导致溶剂挥发过快

         解决方法:控制合适的环境温度

(3)原因:稀释剂本身挥发过快

         解决方法:选择合适稀释剂,可以用挥发较慢溶剂

(4)原因:涂覆后过早升温烘烤,流平时间不足

         解决方法:保证足够表干时间,不宜过早进入高温烘烤

(5)原因:空气压力小导致的雾化不良,漆液粒子过大散布到表面;空气压力过大或喷枪距离基材表面过近

         解决方法:选择雾化良好喷枪,调整合适的喷涂压力

(6)原因:三防漆本身流平性差

         解决方法:需要加入促进流平助剂


5. 裂缝与划痕:

三防漆出现裂缝主要是因为膜厚过厚,在引脚,元器件边缘等表面张力过大的地方。解决的办法是减少膜厚,优化炉温曲线,炉温不能过高,让漆膜缓慢干燥、固化,以达到最佳的性能。划痕来自于涂覆过程中的制具或机械的划伤。应在涂覆干燥过程中以及包装的过程中格外注意。


漆膜开裂主要是在环境因素下作用下内应力积累,例如固化时体积收缩或低温条件收缩而形成内应力,之后经冷热、干湿的循环交替,涂层与基体的膨胀系数不同,导致界面产生反复的相对位移,形成破坏性内应力。


漆膜开裂的产生原因及解决方法

(1)产生原因:低温条件下漆膜脆性大,柔韧性差

         解决方法:选用柔韧性好的三防漆

(2)产生原因:双组份三防漆配比时固化剂过量造成固化时收缩率大

         解决方法:双组份三防漆尽量配比精确

(3)产生原因:漆膜附着力差,例如低温产生收缩应力时,附着力差会加速开裂

         解决方法:改善漆膜附着力,彻底清洁线路板,尤其焊点部位

(4)产生原因:急剧升温或降温产生热应力造成开裂

         解决方法:选择高低温性能好的三防漆

(5)产生原因:漆膜没有完全固化,没有达到最佳性能

         解决方法:保证有足够固化时间和固化温度,保证漆膜完全固化

(6)产生原因:漆膜过厚

         解决方法:减少漆膜厚度,或调整喷涂粘度


6. 毛细现象:

毛细作用,是液体表面对固体表面的吸引力。毛细管插入浸润液体中,管内液面上升,高于管外,毛细管插入不浸润液体中,管内液体下降,低于管外的现象。

在这个原理下,当我们在板子上喷涂三防漆时就有可能出现毛细现象,例如在管脚密集部位或胶带遮蔽部位漆液沿狭小缝隙渗入元器件内部造成连接器、触点导电不良以及管脚表面不能被涂覆,影响到产品的质量和美观。



毛细现象的产生原因及解决方法

(1)原因:线路板设计问题,连接器管脚间距过小

         解决方法:线路板设计时保证合适管脚间距或者涂覆时远离连接器

(2)原因:三防漆粘度过低

         解决方法:可以用高粘度甚至触变凝胶型三防漆对连接器的管脚做三防涂覆或者用遮蔽胶对连接器做保护

(3)原因:三防漆流量过大(要求膜厚较高)

         解决方法:减少流量,做薄膜涂覆;膜厚要求高的话可先做薄膜预涂覆

(4)原因:漆液和基材表面张力不合适

         解决方法:选择合适三防漆或者调整三防漆表面张力

(5)原因:线路板表面存在污染物

         解决方法:彻底清洗线路板


三防漆产生毛细现象来自于以下几个方面:

1.板子设计时小间距管腿连接器;

2.过于苛刻的涂覆要求;

3.三防漆黏度过低;

4.三防漆流量过大;

5.底材与三防漆的表面张力不合适。



解决的办法是:1涂覆区域与连接器距离增加;2在连接器周围使用遮蔽胶形成围栏;3使用黏度更高的三防漆;4降低膜厚;5清洗板子


7.反润湿/缩边:

三防漆在底材表面不能完全覆盖,使基材裸露我们叫做反润湿。缩边主要是指器件边缘部位基材裸露也叫镜框效应,这是由于基材表面张力低导致三防漆润湿性差。

三防漆反润湿/缩边

反润湿/缩边的产生原因及解决方法

(1)原因:基材表面清洁度差,尤其元器件焊脚或芯片表面有残留助焊剂、脱模剂或其他污染物

         解决方法:确保基材表面清洁干净,涂覆三防漆之前线路板要仔细清洗,即便用免洗助焊剂也需清洗

(2)原因:线路板上阻焊绿油表面张力过低

         解决方法:使用表面张力较低润湿性好的三防漆,线路板尽量避免用表面张力过低的阻焊绿油

(3)原因:三防漆本身表面张力高

         解决方法:通过对PCB基材表面能的测试来选择匹配的三防漆,水性较溶剂型三防漆表面张力高更易发生此类问题。










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