浅析线路板三防涂覆技术

浅析线路板三防涂覆技术

黄磊&sup1,姚丽&sup2,史成君&sup1,许金

1.国电南瑞科技股份有限公司211106；2.江苏省软件产品检测中心210012

摘要：三防漆作为保护线路板及其相关设备免受坏境侵蚀的一种涂料，其具有良好的耐高低温性能，可保护电路免受损害，从而提高线路板的可靠性，增加其安全系数，并保证其使用寿命。因其具有以上诸多优点，三防涂覆技术已成为电子组装领域备受关注的工艺技术。本篇文章关注了三防涂覆发展历程，三防涂覆之于电子产品重要性以及三防涂覆工艺过程，最后选取PVA2400选择性涂覆设备，简要介绍其如何管控三防涂覆质量。

关键词：发展历程；三防涂覆；选择性涂覆；质量控制

随着电子行业飞速发展，元器件越来越精细，精度要求越来越高，许多线路板投入使用的环境变得越来越恶劣，因而有必要在使用的过程中对其施加额外的特殊保护，三防漆作为应对这一难题的方案，应运而生，为线路板的整个运行周期保驾护航。

1、三防涂覆发展历程

三防涂覆技术主要经历三个发展阶段

起步阶段：1963年-1966年，这一阶段主要特点是三防漆工艺探索阶段；

初级阶段：1984年-1990年，经过最初的发展阶段后，该阶段主要的特点是，制定了三防漆工艺防护，并优选了相关材料，此外，还制定了三防检测以及认证标准，形成“自上而下”的方式，促进三防工艺的发展；

快速发展阶段：1991年-至今，三防涂覆形成了完善的机制，三防设计、三防手册以及规范设计等逐步健全；

目前，三防涂覆技术处于缓慢发展进程中，出现了军方和用户比生产厂更重视产品的三防防护，以此形成倒逼机制，推动其发展。

2、三防涂覆重要性

三防漆，顾名思义，就是可以做到“防潮、防盐雾、防霉”，将其涂敷在线路板表面，能形成一种有效的保护层，避免线路板在使用周期过程中，由于化学、震动、盐雾、潮湿与高温等条件，导致线路板产生腐蚀、软化、变形、霉变等问题，进而加速线路板出现故障频率，影响其使用寿命，严重甚至会发生安全等方面问题。所以，三防漆就是线路板的保护神，能有效的去除不利于线路板的诸多外在因素，保证其在使用周期内，平稳的运行。

2.1三防涂覆四种方式

目前三防涂覆主要有四种方式，分别是：刷涂法、浸涂法（手工和机器）、喷涂法（手工和机器）以及淋涂法（手工和机器）。

其优缺点如下表所示。

3.1准备

3.1.1消化工艺说明，必要时与相关工艺人员协商，以便设计出最佳的工艺；

3.1.2确定需要保护的部位，例如：接插件、跳线器、温度传感器以及芯片插座等等；

3.2清洗

3.2.1根据工艺说明，选择合适的清洗工艺。此外，还需要考虑电子产品的可靠性要求、焊接时使用的助焊剂性质以及板件表面的残留物等等。

3.2.2一般而言，涉及高可靠性，性能稳定的产品，生产过程中最好采用水溶性助焊剂，便于清洗。

3.3板件烘干

烘干对产品进行三防漆涂覆非常重要，若达不到干燥的要求，会直接影响三防漆涂覆的质量。

3.4涂覆

3.4.1根据自身的实际情况，结合产品的要求，针对四种涂覆方式：刷涂法、浸涂法（手工和机器）、喷涂法（手工和机器）以及淋涂法（手工和机器），进行选择；

3.4.2作业环境需严格控制，温度不低于16℃，相对湿度低于75%。若湿度过大，三防漆不能充分起到保护作用；

3.5检验

起到把关的作用，使用合适的检测工具（例如：紫外线灯或自动检测设备）进行固化前的检验，保证涂覆质量。

3.6固化

3.5.1需根据三防漆涂料的种类选择热固化或者紫外线固化，加速三防漆固化时间，形成保护层；

3.5.2热固化，在60~80℃下，5~10min即可；

3.6检测与维修

3.6.1通过对于三防漆涂层的厚度、均匀度以及致密性等方面的检测，来判断其是否达到相关标准；

3.6.2及时去除或修补不符合标准的涂层；

3.6.3针对一些功能指标不合格的器件，需进行调整、测试，并及时进行更换等处理。

4、机器自动涂覆质量控制

随着人民生活水平逐步提高，根据马斯洛的需求理论，人们开始追求自身的安全和稳定方面的需求，当然环境安全方面也是目前需求较为强烈的一个方面。因而，机器自动喷涂正逐渐成为主流。使用机器自动涂覆三防漆，不仅高效、高质量，而且对于人身、环境安全等方面，有着上佳的表现。那么机器自动三防涂覆质量控制有那些要点，以PVA2400三防自动涂覆设备为例，主要从喷涂气流量、气压、涂覆速度等几方面进行简单阐述。

4.1喷涂气流量

设备的可调气流量子在0~25psi，经过实际测试，发现只有在气流量在20psi以上时，三防漆涂覆效果较佳，而考虑到设备的使用寿命，因而选择气流量在20~25psi之间较为合适。

4.2涂覆气压

良好的雾化效果，关系到线路板三防漆涂覆的质量。从设备的实际操作过程来看，将其涂覆气压设置在1.5MPa时，会取得很好的效果，此时三防漆雾化非常理想，板件表面涂覆均匀。

4.3喷嘴运行速度

喷嘴运行的快慢，直接关系生产效率的高低，而经过测试，发现其运行速度在200mm/s时，其喷涂的三防漆在线路板上的飞溅很少，而速度超过200mm/s时，在线路板表面产生较为明显的飞溅，影响涂覆质量和美观。

4.4喷嘴距离

喷嘴距离线路板的高度也是非常重要一个参数，若是距离较大，易造成液体飞溅；距离小，喷涂区域面积较小，且图层太厚；经过实际测试，喷嘴距离线路板15mm时，效果较为理想。

当然，以上只是选取较为代表的几个参数来加以阐述，若想达到理想的涂覆效果，我们还得考虑到设备本身的平整度、程序的编制、三防漆的选型、操作空间的温湿度等等。

目前来说，三防涂覆技术还有很大的提升空间。随着消费者对产品质量和可靠性的关注度提升，电子产品智能化的、微型化、集成化越来越高，生态环境的进一步恶化，其不断挑战表面组装技术的发展极限，倒逼三防涂覆技术的发展；此外，之前还是高大上的三防涂覆技术，由于消费者观念的转变，也在民用产品中获得持续发展，例如：大、小家电，无人机、LED显示频等等。因而，线路板采用三防漆保护已经成为一个大趋势。

参考文献

[1]黄萍，张静.印制电路板组件三防涂覆工艺研究[J].电子工艺技术，2007(6).

[2]RemyLim.电子组装生产中的涂覆工艺[J].电子工程，2004.