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印制線路板組件三防涂覆材料的評價與優選
- 2020-08-27-

    前言
    當前,在航空航天、軌道交通、消費類電子以及汽車行業等領域中使用的電子產品,常常經歷如高溫、震動、潮濕、鹽霧、沙塵等環境,線路板及其電子元器件可能產生腐蝕、開裂、變形、霉變等問題,導致產品出現故障或失效。因此,為使電子產品能夠抵抗外界環境的侵蝕,延長使用壽命,需要在印制線路板表面涂覆一層合成樹脂或聚合物的保護涂料,這也稱為PCBA的敷形涂覆或三防涂覆。涂覆的薄膜將電子元器件和電路板基板與惡劣的外界環境隔離開來,可顯著改善電子產品的壽命。顯然,三防涂覆材料的質量好壞直接影響電子組件的三防防護效果及電子產品的可靠性。那么,對于追求產品的高品質、高可靠性的電子制造企業來說,三防防護已經成為越來越多產品的制造需求,如何選擇一款性能優異、防護效果良好、適應于自身產品制造工藝及使用環境的三防涂料,成為了企業面臨和急需解決的問題。下面分幾個方面為大家簡單介紹一下三防涂敷材料的評價和優選。
    三防涂料的選用要求
    企業應根據產品的應用環境、生產工藝需求、電性能等指標要求綜合評價,選用適合自己產品的三防涂料。三防涂料根據材質類型不同,其各項性能指標、應用的優缺點各不相同,但是作為電子組件表面涂覆材料,一般要滿足以下要求:
    1.具有良好的電學性能,其損耗正切角(tanδ)、介電常數(ε)值較小,體積電阻(ρV)、介電擊穿強度(ES)值較高;
    2.具有良好的防潮、防霉以及防鹽霧的性能;
    3.具有良好的機械性能,與印制電路板和元器件有良好的附著力,具有一定的耐機械沖擊性和一定的柔韌性;
    4.具有良好的工藝操作性,如表干時間短,適宜的粘度以適用于涂覆工藝,易于返修;
    5.低毒性,低腐蝕性,滿足產品的阻燃等級要求。
    三防涂料的測試與評價
    三防涂料在選用之前應先進行產品合格性認證,對于印制線路板三防涂料,行業內已經有成熟的產品規范,可以依據這些規范對其進行測試,評價其是否滿足產品標準的要求。常用的標準主要有美軍標MIL-I-L46058C、電子行業軍用標準SJ20671-1998、美國國際電子聯接協會標準IPC-CC-830B,這些標準均規定了三防涂料的分類、各項性能指標的技術要求、相關的測試方法、驗收要求等,較為全面。軍民電子制造企業和涂料生產方可以選擇適合自己產品應用需求的標準規范,以此為依據對三防涂料進行產品合格性認證。這其中應用較為廣泛,或者企業雙方對結果有爭議時選擇作為仲裁標準的是IPC-CC-830B。
    三防涂料認證時通常需要對各項性能參數指標進行測試,實際評估時,可依據企業產品的具體應用需求進行適當取舍或增加。這些參數包括了涂料液態和成膜后的性能,在進行涂料成膜后性能測試時,成膜樣品制備的好壞會直接影響漆膜性能的測試結果,因此,除了保證涂膜的平整、厚度均勻、無氣泡等要求外,適宜的干膜厚度也是非常重要的影響因素。IPC標準中給出了使用不同類型的三防涂料在標準測試板及成品線路板組件上制備干膜的推薦厚度,可以作為制樣參考。
    三防涂料的優選
    許多電子制造企業常常面臨這樣的困惑:我已經對多家供應商的三防涂料按照產品標準進行了檢測認證,結果顯示它們都是合格的,但是我還是不知道究竟應該選用哪款三防涂料,到底哪款三防涂料應用在我的產品上更可靠?要解決這樣的問題,必須在充分了解產品應用的工況環境及可靠性要求后,依據這些要求設計合理的優選方案,方案中除包括產品標準規定的常規和關鍵的性能指標外,還應對其工藝適應性及適合產品應用特點的一些特殊性能參數進行評估,比如產品如果對于硫化環境敏感,那么在進行方案設計時涂層的三防性能評估除了常規的鹽霧、濕熱、霉菌環境外還應增加硫化腐蝕環境下的防護性能的驗證。方案中依據各參數指標的重要性設置不同的權重,按照各項參數測試結果以打分制獲得不同廠家三防涂料各項性能的優劣對比及其綜合質量排名,使用企業再結合價格、品牌、信譽等商務要素zui終選擇1~2款三防涂料作為其長期的物料供應來源。
    結語
    三防涂料種類繁多、質量良莠不齊,只有經過嚴格的測試認證和優選后,才能選出防護性能良好、適用于自己產品和工藝的涂敷材料,從而提升產品的可靠性。中國賽寶實驗室可靠性研究分析中心長期致力于電子組裝工藝材料的檢測、分析、評價等的可靠性技術服務和研究,通過為企業量身訂制優選方案,幫助企業實現材料優選,指導企業對原材料進行科學管控,從源頭上降低產品產生可靠性問題的風險。賽寶分析中心多年來一直服務于國內外眾多電子產品制造企業及原材料生產商,成功為軌道交通行業、消費類電子、航空航天等領域的多家企業實現了原材料的選型和管控,歡迎有意者咨詢相關業務。

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