印制线路板组件三防涂覆材料的
评价
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与优选前言当前，在航空航天、轨道交通、消费类电子以及汽车行业等领域中使用的电子产品，常常经历如高温震动、潮湿、盐雾、沙尘等环境，线路板及其电子元器件可能产生腐蚀、开裂、变形、霉变等问题，导致产品出现故障或失效。因此，为使电子产品能够抵抗外界环境的侵蚀，延长使用寿命，需要在印制线路板
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面涂覆一层合成树脂或聚合物的保护涂料，这也称为PCBA的敷形涂覆或三防涂覆。涂覆的薄膜将电子元器件和电路板基板与恶劣的外界环境隔离开来，可显著改善电子产品的寿命。显然，三防涂覆材料的质量好坏直接影响电子组件的三防防护效果及电子产品的可靠性。那么，对于追求产品的高品质、高可靠性的电子制造企业来说，三防防护已经成为越来越多产品的制造需求，如何选择一款性能优异、防护效果良好、适应于自身产品制造工艺及使用环境的三防涂料，成为了企业面临和急需解决的问题。下面分几个方面为大家简单介绍一下三防涂敷材料的评价和优选。三防涂料的选用要求企业应根据产品的应用环境、生产工艺需求、电性能等指标要求综合评价，选用适合自己产品的三防涂料。三防涂料根据材质类型不同，其各项性能指标、应用的优缺点各不相同，但是作为电子组件表面涂覆材料，一般要满足以下要求：1.具有良好的电学性能，其损耗正切角(tan。)、介电常数⑻值较小，体积电阻(pV)、介电击穿强度(ES)值较高；2.具有良好的防潮、防霉以及防盐雾的性能；3.具有良好的机械性能，与印制电路板和元器件有良好的附着力，具有一定的耐机械冲击性和一定的柔韧性；4.具有良好的工艺操作性，如表干时间短，适宜的粘度以适用于涂覆工艺，易于返修；5.低毒性，低腐蚀性，满足产品的阻燃等级要求。三防涂料的测试与评价三防涂料在选用之前应先进行产品合格性认证，对于印制线路板三防涂料,行业内已经有成熟的产品规范,可以依据这些规范对其进行测试,评价其是否满足产品标准的要求。常用的标准主要有美军标MIL-I-L46058C、电子行业军用标准SJ20671-1998、美国国际电子联接协会标准IPC-CC-830B，这些标准均规定了三防涂料的分类、各项性能指标的技术要求、相关的测试
方法
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、验收要求等，较为全面。军民电子制造企业和涂料生产方可以选择适合自己产品应用需求的标准规范，以此为依据对三防涂料进行产品合格性认证。这其中应用较为广泛，或者企业双方对结果有争议时选择作为仲裁标准的是IPC-CC-830B。三防涂料认证时通常需要对各项性能参数指标(图1所示)进行测试，实际评估时，可依据企业产品的具体应用需求进行适当取舍或增加。这些参数包括了涂料液态和成膜后的性能，在进行涂料成膜后性能测试时，成膜样品制备的好坏会直接影响漆膜性能的测试结果，因此，除了保证涂膜的平整、厚度均匀、无气泡等要求外，适宜的干膜厚度也是非常重要的影响因素。IPC标准中给岀了使用不同类型的三防涂料在标准测试板及成品线路板组件上制备干膜的推荐厚度(图2所示)，可以作为制样参考。图1三防涂料性能参数列表图2印制板用三防涂料涂覆干膜厚度要求通过对三防涂料进行上述性能参数测试，可以初步确定其质量优劣。但是从众多实行三防防护的印制线路板组件发生失效的案例来看,由于三防涂料与其它材料不匹配而导致腐蚀或开裂等的失效非常多。因此，企业在实际应用时还应充分评估三防涂料与PCB板、元器件、工艺制程中使用的其它辅料的兼容性。实际评估时，依据组件产品使用的工况来选择环境试验类型及条件，包括湿热、盐雾、高低温、震动、工业气体等多种环境，可以是单一的环境条件或是几种环境条件的组合。然后，通过测试环境试验前后线路板组件的涂层性能、电性能是否下降，涂层下的组件是否发生腐蚀来评价兼容性好坏。除此之外，兼容性还需要考虑涂层与线路板组件的热匹配性，如果涂层太硬，线路板基材膨胀后会引起涂层开裂或破碎；而涂层膨胀太厉害可使焊点开裂或元器件如玻璃二极管破碎。热匹配性可以通过测试材料的线性热膨胀系数(CTE)得到。这其中，业界常常通过测试湿热环境下组件的表面绝缘电阻（SIR）值来评估涂料与其他工艺辅料的兼容性。依据IPC-TM-650263.3试验方法，采用IPC-B-24标准测试板，按照实际生产线使用涂料及其他辅料的组装工艺和组合顺序进行样品制备（材料的组合矩阵示例如图3所示）在环境试验过程中测试其SIR值，获得涂料与这些辅料的兼容性结果，图4所示的测试结果可看出三防涂料1与其他工艺辅料的兼容性优于涂料2。图3某厂家进行三防涂料与其他工艺辅料SIR兼容性测试矩阵组合示例图4三防涂料SIR兼容性测试结果示例三防涂料的优选许多电子制造企业常常面临这样的困惑：我已经对多家供应商的三防涂料按照产品标准进行了检测认证，结果显示它们都是合格的，但是我还是不知道究竟应该选用哪款三防涂料，到底哪款三防涂料应用在我的产品上更可靠？要解决这样的问题，必须在充分了解产品应用的工况环境及可靠性要求后，依据这些要求
设计
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合理的优选
方案
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,方案中除包括产品标准规定的常规和关键的性能指标外,还应对其工艺适应性及适合产品应用特点的一些特殊性能参数进行评估,比如产品如果对于硫化环境敏感,那么在进行方案设计时涂层的三防性能评估除了常规的盐雾、湿热、霉菌环境外还应增加硫化腐蚀环境下的防护性能的验证。方案中依据各参数指标的重要性设置不同的权重，按照各项参数测试结果以打分制获得不同厂家三防涂料各项性能的优劣对比（图5所示）及其综合质量排名，使用企业再结合价格、品牌、信誉等商务要素最终选择1~2款三防涂料作为其长期的物料供应来源图5不同种类三防涂料优选后的雷达图结语三防涂料种类繁多、质量良莠不齐，只有经过严格的测试认证和优选后，才能选出防护性能良好、适用于自己产品和工艺的涂敷材料，从而提升产品的可靠性。中国赛宝实验室可靠性研究分析中心长期致力于电子组装工艺材料的检测、分析、评价等的可靠性技术服务和研究，通过为企业量身订制优选方案,帮助企业实现材料优选,指导企业对原材料进行科学管控,从源头上降低产品产生可靠性问题的风险。赛宝分析中心多年来一直服务于国内外众多电子产品制造企业及原材料生产商，成功为轨道交通行业、消费类电子、航空航天等领域的多家企业实现了原材料的选型和管控，欢迎有意者咨询相关业务。
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