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电子三防漆涂覆技术 2010年3月12日 陆正玮 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 三防漆概念 三防漆（共性覆膜）是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免 受坏境的侵蚀，从而提高并延长它们的使用寿命，确保使用的安全性和可靠性。 PCB三防漆有多种叫法，如三防胶、防潮胶、绝缘胶、防潮漆、保护漆、防护 漆、披覆胶、涂覆胶、防水胶、防潮油、三防油、防潮剂、保形涂料、敷型涂料、 共形覆膜、共性涂覆，英文名Conformal coating。三防漆是一种特殊配方的涂料 ，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀，从而提高并延长它们的使用寿命 ，确保使用的安全性和可靠性 在通常使用和储存条件下，如化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温等环境 ，线路板可能产生腐蚀、软化、变形、霉变等问题，导致线路板电路出现故障。三 防漆涂覆于线路板的表面，形成一层三防的保护膜（三防指的是防潮、防盐雾、防 霉）。它可在诸如含化学物质（例如：燃料、冷却剂等）、震动、湿气、盐喷、潮 湿与高温的情况下保护电路免受损害。在这些条件下线路板可能被腐蚀、霉菌生长 和产生短路等，导致未使用三防漆的电路出现故障，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。另外，由于三防漆可防止漏电，因此允许更高 的功率和更近的印制板间距。从而可满足元件小型化的目的。 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 PCB电路板为什么需要使用三防漆 湿气是对PCB电路板最普遍、最具破坏性的主要因素。过多的湿气会大幅降低 导体间的绝缘抵抗性、加速高速分解、降低Q值、及腐蚀导体。我们常常看到PCB 电路板金属部分起了铜绿就是没有涂覆三防漆金属铜与水蒸气、氧气共同其化学反 应引起的。 而在印刷电路板上随便找到的几百种污染物具有一样的破坏力。它们会导致与 湿气侵蚀造成的同等结果电子衰坏、腐蚀导体甚至造成无可挽回的短路。最常 于电气系统中发现的污染物，可能是由制程中残留下来的化学物质。这些污染物举 例来说有助熔剂、溶剂离型剂、金属粒及记号墨水等。也有主要污染群为人为经手 时不慎造成的，如指印、人体油脂、化妆品及食物残垢。操作环境中亦有许多污染 物，如盐类喷雾、沙土、燃料、酸、及其它腐蚀性的蒸气及霉菌。 将三防漆涂覆在印刷电路板及零组件上，当可能受到操作环境不利因素影响时，可 以降低或消除电子操作性能衰退状况。若这种披覆漆能维持其作用达一段令人满意 的的时间,比如大于产品的使用期限，便可视为已达其涂覆目的。 即使披覆层很薄,也在一定程度上能很好的承受机械性振动及摆动、热冲击，以 及高温下的操作。当然，薄膜可用以使插于印刷电路板的各别零件具有机械强度或 是足够之绝缘性的观念，是错误的。零组件须以机械方法来插牢，并须要有它们自 己适用的填缝剂，这样才有双重的保险去防范意外的发生。这就是PCB线路板三防 漆所肩负的使命。 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 三防漆分类 三防漆从化学成分上可分为丙烯酸酯、硅酮、聚氨酯三防漆；而从固化方式上，有溶剂型 固化，室温固化、热固化和紫外光固化等。它们工艺选择一般由产品不同的黏度（不同的浓度 有不同的固含量）决定。各三防漆厂家一般有自己的稀释剂来稀释配置不同浓度的产品，从而 确定适合喷、刷、浸等不同工艺要求。 1、含溶剂丙烯酸树脂三防漆（目前市场应用最广，大众化产品） 特点：具有表干、固化时间快，较好的三防性，价格便宜，颜色透明，质地柔韧、具有易 于修复的特征。 2、不含溶剂丙烯酸树脂三防漆 特点：UV固化，可在几秒到十几秒表干，颜色透明，质地较硬，防化学腐蚀和耐磨性也非 常好。用紫外线来初始固化的三防漆，不需用溶剂。它们不燃烧，不含挥发性有机化合物，完 全符合现行和拟议中的环保法规。它们可提供很好的耐化学性能和耐热性能，柔性好，表面光 泽，粘附力强，覆盖好。固化时问短，是其他产品的几分之一（以秒计算.），通过提高生产率 而大大降低了产品的成本。 3、聚氨酯三防漆 特点：质地较脆，有优良的耐溶剂性能。除了优越的防潮性能外，且在低温环境下性能稳定 。 4、有机硅三防漆 柔软的弹性涂层材料，能很好的释放压力，耐高温200度，易修复。硅酮类三防漆有耐溶剂 型和溶剂清除型两种产品。它们门用于高温条件下，具有很好的耐化学腐蚀性和耐盐喷特性。 虽然耐溶剂型产品可以进行悍接操作，但它很难被有机溶剂所清除。它们最大的特点是随着时 间的推移，化学键结合得越来越牢固。为达到最佳性能，如果需要的话可对其进行热固化。硅 酮类产品具有显著的电绝缘特性，使得它成为应用于高电能和高集成线路板的理想产品。 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 三防漆的选择是根据不同种类的三防漆的特性和工作环境、电器性能要求和线路板 布局等综合考虑而定的。 三防漆一般使用的条件和要求有： 1、工作环境 人们对于电子设备的物理抗性及化学抗性的要求各异，诸如耐压性、抗震性及防水 、耐酸碱腐蚀性等。因此，必须针对不同的工作环境，选用不同特性的三防漆。 2、电性能要求 三防漆应具备很高的绝缘强度和击穿电压。三防漆最低的绝缘强度的要求可从印制 线的间距以及相邻印制线的电位差来确定。 3、线路板的布局 线路板的设计应考虑到无需覆膜元器件的布放，包括连接器、IC插座、可调谐电位 器和测试点，均应置于线路板一侧的边缘，以达成最简单的涂覆工艺和最低的涂覆 成本。 4、机械性能和耐温性能。三防漆中的树脂因种类不同其耐温、机械性能差别很大。 我们最高的耐高温可达300度，最低温可耐-60度。 使用条件和要求 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 三防漆使用工艺 1刷涂法 此方法是最简单的涂覆方法。通常用于局部的修补和维修，也可用于实验室环境或 小批量试制/生产，一般是涂覆质量要求不是很高的场合。 优点：几乎不需设备夹具投资；节省涂覆材料；一般不需要遮盖工序。 缺点：适用范围窄。效率最低；整板刷涂时有遮蔽效应，涂覆一致性差，因人工操 作，易出现气泡、有波纹、厚度不均匀等缺陷；需要大量人力。 2浸涂法 浸涂法从涂覆工艺初期至今，一直有较广泛的使用，适用于需完全涂覆的场合；就 涂覆的效果而言，浸涂方法是最有效的方法之一。 优点：可采取手工或自动化涂布。手工操作简便易行，投资小；材料转移率高，可 完全涂覆整个产品而无遮蔽效应；自动化浸涂设备可满足大批量生产的需要。 缺点：涂覆材料容器若是开放式的，随着涂覆次数的增加，会有杂质问题，需定期 更换材料并清洁容器，同溶剂按发也需要不断补充；涂层厚度过大而且抽出电路板 后会很多材料因滴流而浪费；需要遮盖相应部位；遮盖/去除遮盖需要大量的人力及 物力；涂布质量难以控制。到致性差；过多的人工操作可能会对产品造成成不必要 的物理性损伤；要点：应以密度计随时监控溶剂的损失，以保证合理的配比；浸入 及抽出速度应加以控制。以获得满意的涂覆厚度并可减少气泡等缺陷；应在洁净而 且温度/湿度受控的环境下操作。以免影响材料的点结力；应选择无残胶而且防静电 的遮盖胶带，如果选择普通胶带，则必须使用去离子风机。 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 三防漆使用工艺 3 喷涂法 喷涂法是业界最常用的涂敷方法，它有手持式喷枪，自动涂敷设备等多种选择。 使用喷雾罐型产品可方便地应用于维修和小规模的生产使用，喷枪适合于大规摸的生 产，但是这两种喷涂方式对于操作的准确性要求较高，且可能产生阴影（元器件下部 未覆着三防漆的地方）。 优点：手工喷涂投资小，操作简便；自动化设备的涂覆一致性较好；生产效率最高， 易于实现在线式自动化生产，可适于大中批量生产。一致性及材料成本通常会优于浸 涂法，虽然也需要遮盖工艺但不如浸涂要求高。 缺点：需要遮盖工序；材料浪费大；需要大量人力；涂敷一致性差，可能有遮蔽效应 ，对窄间距元器件下面进入困维。 4. 设备选择性涂敷 该工艺是当今业界的焦点，近年来发展迅速，出现了多种相关技术，选择性涂敷 工艺均采用自动化设备和程序控制，有选择性地涂覆相关区域，适于中大批量生产； 它采用无空气喷嘴来进行涂覆。涂覆准确且不浪费材料，适用于大批量的覆膜，但对 涂覆设备的要求较高。最适用于大批量的覆膜。使用一个编制好的XY表，可减少遮盖 。PCB板喷漆时，有很多接插件不用喷漆。贴胶纸太慢而且撕的时候有太多残留的胶 ，可考虑按接插件形状、大小、位置，做一个组合式罩子，用安装孔定位。罩住不用 喷漆部位。 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 优点：可彻底去除遮盖/去除遮盖工序及由此带来的大量的人力/物力浪费；可涂敷各 种类型的材料，材料利用率高，通常可达到95%以上，较喷涂方式可节约50%左右 的材料，可有效地保证某些须裸露部分不被涂敷；极佳的涂敷一致性，；可实现在线 式生产，生产效率高；有多种喷嘴可供选择，可实现较清晰的边缘形状。 缺点：因成本原因，不适于短期/小批量的场合；仍有遮蔽效应，对某些复杂的元器 件涂敷效果差，需人工补喷；效率不如自动化浸涂和自动化喷涂工艺。 三防漆使用工艺 飞翎电子电子三防漆涂覆技术 1、 清洁和烘板，除去潮气和水分。须先将欲涂物件表面的灰尘,潮气和油污除净， 以便其充分发挥其保护效能。彻底的清洗可确保腐蚀性的残余物被完全清除，并使三 防漆很好地粘着在线路板表面。烘板条件：60C，10-20分钟，在烘箱中取出后趁 热涂敷效果更佳； 2、用刷涂的方法涂覆，刷涂面积应比器件所占面积大，以保证全部覆盖器件和焊盘 ； 3、刷涂时板尽量平放，刷涂后不应有滴露，刷涂应平整，也不能有裸露的部分， 0.1-0.3mm之间为宜。 4. 在刷涂和喷涂之前，保证稀释的产品充分搅拌，并在刷涂或喷涂之前，放置2小时 。使用高品质天然纤维刷，在室温情况下轻轻刷涂浸涂。如使用机械，应测量涂料的 粘度（用粘度剂或流量杯），可使用稀释剂调整粘度。 5线路板组件应垂直浸入涂料糟中。连接器不要浸入，除非经过仔细遮盖，线路板 应浸入1分钟，直至气泡消失，然后缓慢拿出。线路板