EMS行業三防漆工藝詳解(1)
EMS行業三防漆工藝詳解
隨著PCBA電路板電子元器件的尺寸越來越小，密集度越來越高；器件之間及器件的托高高度（與PCB間的間距/離地間隙）也越來越小，環境因子對PCBA的影響作用也越來越大，因此我們對電子產品PCBA的可靠性提出了更高的要求。
PCBA電路板三防漆可有效的達到絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防鹽霧等等保護效果，從而提高線路板的可靠性，增加其安全系數，并有效延遲使用壽命。
PCBA電路板三防漆廣泛應用于高科技領域，如汽車、家電、軍工電子、航天、醫療電子等等的高端線路板，可使PCBA電路板提高產品品質，有效大幅度降低返修情況。另外，新興產業的興起，電動汽車的充電樁，無人飛機的廣泛使用，進一步擴大了三防漆的使用范圍。目前，PCBA上涂覆三防漆做防護已經成為了一個大趨勢。
三防漆用于保護PCBA線路板及其相關設備免受壞境的侵蝕。三防漆涂覆工藝是生產中一個必需的工序環節，而不是“錦上添花”，其功能主要是提升產品的可靠性，尤其是在惡劣的運行環境下。涂覆的三防漆可保護電子產品免受外部因素的影響，例如極熱、潮濕、水分和灰塵。同時還可以保護電子產品免受內部因素的影響，例如腐蝕、晶須生長和系統內短路等問題。總之，三防漆相當于一層絕緣層，確保不同元件可以正常運行，避免PCB提早失效。
傳統涂覆：
1）毛刷涂：有氣泡、波浪、毛刷脫毛；
2）排筆涂：太慢、精度無法控制;
3）整件浸泡：太浪費涂料、速度慢;
4）噴槍噴：要夾具保護、飄灑太多
涂覆機涂覆：
1）噴漆量、噴漆位置及面積設定精準，噴漆后無需加人擦板。
2）部分插件元件離板邊間距大的，可不用裝夾具直接噴漆，節省裝板人員。
3）無氣體揮發，保證作業環境的清潔。
4）所有基板無需使用夾具蓋住碳膜，消除撞件的可能性.
5）三防漆涂覆厚度均勻一致，大大提高生產效率和產品質量，同時也避免了涂料浪費。
PCBA自動三防漆涂覆機，就是專門針對噴涂三防漆而設計的智能噴涂設備。由于所要噴涂的材料和所應用的噴涂液體不同，涂覆機在設備的構造方面的部件選擇也有不同，三防漆涂覆機采用了最新的計算機控制程序，能夠實現三軸聯動，同時配備了攝像頭定位跟蹤系統，能夠精確的控制噴涂區域。
三防漆涂覆機又稱三防漆涂膠機、三防漆噴膠機、三防漆噴油機，三防漆噴涂機等，是專門對流體進行控制，在PCB表面蓋上一層三防漆，如用浸漬、噴涂或旋涂等方法在PCB表面覆蓋一層光致抗蝕劑。
OEM電子制造代加工廠專用PCBA三防漆涂覆機機主要用于產品工藝中的膠水、油漆以及其他液體精確噴、涂、點滴到每個產品精確位置，可以用來實現畫線、圓型或弧型。
EMS電子代工PCBA整板三防漆涂覆機，整板涂覆機提供一個清潔、高效的全自動三防噴涂過程。精確控制的噴涂閥門能確保0.05mm厚度的三防涂覆效果均勻一致，較手工噴涂、浸泡、涂刷等方式有了革命性的改進，大大提高生產效率和產品質量
OEM電子代工廠專用選擇性三防漆涂覆機，選擇涂覆機提供一個清潔、高效的全自動選擇定位三防噴涂過程，避免噴涂到所選擇的區域外，從而免去覆膜、去膜及修復過程。精確控制的噴涂閥門能確保0.02mm厚度的三防涂覆效果均勻一致。
三防漆根據每個地區和每個廠家使用的要求和側重面有多種叫法，如三防膠、防潮膠、絕緣膠、防潮漆、保護漆、防護漆、披覆膠、涂覆膠、防水膠、防潮油、三防油、三防劑、保護劑、防潮劑、保形涂料、敷型涂料、共形覆膜、共性涂覆，英文名Conformal Coating。
三防漆的種類:
三防漆從固化方式上分室溫固化、熱固化和光固化等，三防漆從化學成分上主要可分為丙烯酸樹脂( Acrylic，Type AＲ) 、環氧樹脂( Epoxy，Type EＲ) 、有機硅( Silicone，Type SＲ) 、聚氨酯樹脂( Urethane，TypeUＲ) 和聚對二甲苯( Parylene，Type XY) 五大類等
根據IPC-A-610E(電子組裝檢測標準)的要求及工廠規定，主要有在以下幾個方面：
噴漆準備：對待噴涂的PCB進行外觀檢查，若板面有明顯手印、污跡等外觀不良，則須用清洗劑清洗干凈并待清洗劑徹底揮發后才能進入下一道工序。
1涂覆PCBA三防漆有哪些操作要求？
1、三防工作要在單獨的房間進行，但不可完全密閉，一定有良好的通風設施。
2、操作間禁止吸煙、飲食、飲水，工作前不要引用酒精性飲料。
3、操作時要戴好口罩或防毒面具、橡膠手套、化學防護眼鏡等防護器具，以免傷害到身體，這也取決于所選擇的三防漆產品，如果是含笨類產品則要十分注意防護和防火，而如果是TIS-NM環保三防漆類產品，則安全性高很多，也不會有燃燒的風險。
4、工作完畢后，要及時清洗用過的器皿，整理、檫試工具和設備，并將裝有三防漆的容器蓋蓋嚴。
5、工作場所應清潔無塵，無粉塵飛揚，并禁止無關人員進入。
6、工具和設備要充分接地，并做好靜電防護措施。
7、操作時不要將PCBA重疊放置；PCB板要水平放置。
8、每批次原料在使用前，應做小樣固化試驗（3—5PCS）。
9、清潔和烘板，除去潮氣和水分。須先將欲涂物件表面的灰塵，潮氣和油污除凈，以便其充分發揮其保護效能。徹底的清洗可確保腐蝕性的殘余物被完全清除，并使三防漆很好地粘著在線路板表面。
烘板條件：60°C，10-20分鐘，在烘箱中取出后趁熱涂敷效果更佳；
10、刷涂時板盡量平放，刷涂后不應有滴露，刷涂應平整，也不能有裸露的部分，0.1-0.3mm之間為宜。
11、在刷涂和噴涂之前，保證稀釋的產品充分攪拌，并在刷涂或噴涂之前，放置2小時。使用高品質天然纖維刷，在室溫情況下輕輕刷涂浸涂。如使用機械，應測量涂料的粘度（用粘度劑或流量杯），可使用稀釋劑調整粘度。
12、線路板組件應垂直浸入涂料糟中。連接器不要浸入，除非經過仔細遮蓋，線路板應浸入1分鐘，直至氣泡消失，然后緩慢拿出。線路板表面會形成一層均勻膜層。應讓大部分涂料殘留物從線路板上流回浸膜機。TFCF有不同的涂覆要求。線路板或元器件浸入速度不宜太快，以免產生過多氣泡。
13、浸涂結束后再次使用時，若表面有結皮現象，將表皮除去，可繼續使用。
14、刷涂后平放在支架上，準備固化，需要用加熱的方法是涂層加速固化。如果涂層表面不平或含有氣泡，在放入高溫爐內固化應在室溫下多放置些時間以便讓溶劑閃蒸出來
涂覆PCBA三防漆有哪些技術要求？
1、刷三防漆保護須在PCBA組裝前經測試、檢驗合格并徹底清潔干凈后進行。
2、使用的毛刷要保持清潔，禁止再用于其他作業；毛刷涂漆時要注意不要滴漏到不需涂漆的部分；使用后的毛刷要用稀料等清洗干凈。
3、涂覆層要透明，并且均勻覆蓋PCB板和組件，色澤和稠度均勻一致。
4、工藝步驟為： 涂刷A面→表干→涂刷B面→室溫固化
5、噴涂厚度： 噴涂厚度為0.1mm—0.3mm（干膜厚度一般為30-100UM）
6、所有涂覆作業應不低于16℃及相對濕度低于75%的條件下進行。PCB作為復合材料會吸潮，如不去潮，三防漆不能充分起保護作用，預干、真空干燥可去除大部分濕氣。
厚度的測試方法：
1.干膜厚度測量工具：a千分尺(IPC-CC-830B)；b干膜測厚儀(鐵基)
2.濕膜測厚：可以通過濕膜測厚儀得出濕膜的厚度，然后通過膠水固含量的占比計算得出干膜的厚度。
3涂覆PCBA三防漆有哪些注意事項？
1、三防漆超過保質期，禁止使用。
2、存儲容器開封后應密閉保存。
3、禁止把使用剩余的三防漆倒回原存儲容器內，要分開密閉保存。
4、長時間（大于12小時）未開啟工作間或存儲間，應通風15分鐘后再進入。
5、不慎濺入眼鏡應立即翻開上下眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗干凈，然后就醫處理。
6、刷涂時如感覺不適，應迅速離開作業現場至空氣新鮮處，呼吸困難時給予輸氧，然后就醫處理。
66
4PCBA哪些元器件不能涂覆三防漆？
1、大功率帶散熱面或散熱器組件、功率電阻、功率二極管、水泥電阻。
2、撥碼開關、可調電阻、蜂鳴器、電池座、保險座（管）、IC座、輕觸開關。
3、所有類型插座、排針、接線端子及DB頭。
4、插式或貼式發光二極管、數碼管。
5、其他由圖紙規定的不可使用絕緣漆的部分及器件。
6、PCBA板卡的螺絲孔不能刷涂三防漆。
5涂覆PCBA三防漆有分哪幾個區域？
1、不能被涂敷的區域：
a. 需要電氣連接的區域，如金焊盤、金手指、金屬通孔、測試孔；
b. 電池及電池固定架；
c. 連接器；
d. 保險絲及外殼；
e. 散熱裝置；
f. 跳線；
g. 光學裝置的鏡頭；
h. 電位計；
i. 傳感器；
j. 沒有密封的開關；
k. 會被涂層影響性能或操作的其它區域。
2.必須涂敷的區域：
所有焊點、管腳、元器件導體部分。
全自動在線式涂覆檢測AOI：
涂覆檢測aoi設備多個LED型掃描儀
通過在掃描儀鏡頭系統中安裝專用鏡頭，可以產生無視差和無畸變的圖像。
檢測范圍大：650*600mm
檢測速度快，高分辨率，高精度
獨立軌道，自主控制（可直通可反轉）
支持通信，兼窖NG Buffer，減少人員配置
結合各種膠水的檢測任務溢出或拉絲，開裂， 縮膠，橘皮狀表面缺陷，氣泡，針孔，泡沫，膠厚度，波浪，散點，涂膠面積。
可檢測所有帶熒光粉的自色UV膠
傳統人工外觀檢測
外觀檢測一般按照客戶項目產品參數和IPC-CC-830B的要求來檢測，通過熒光燈的照射，三防漆表面的細節很容易被檢測出來，現在大多客戶都是用人工的方式檢測，當然也可以導入自動光學檢測系統AOI，可以大大提高效率。下圖是人工使用UV紫外熒光燈照射后的效果圖。
三防漆涂覆工藝的常見問題及解決
三防膠常見工藝問題分析之氣泡
常見的氣泡類型：
1. 直徑大于300微米的大氣泡
2. 直徑小于300微米的小氣泡
3. 大小氣泡同時出現
如何解決氣泡？
首先需要了解：
涂覆線的所有工藝；
三防漆的類型；
三防膠的黏度和厚度；
使用的涂覆設備；
固化設備；
板子的設計。
典型的溶劑型涂覆線：
選擇性涂覆設備（1m2）+流平揮發傳送帶（1m2）+4m 紅外固化爐（如果是UV膠，UV爐1m）溶劑的揮發/紅外固化
溶劑隨著溫度的升高揮發速度加快。
以下情況能產生氣泡：
太多的溶劑留在漆膜中；
爐溫太高---表層快速結皮；
三防膠黏度過高，氣泡無法迅速釋放；
三防膠厚度過厚，氣泡無法迅速釋放；
流平揮發區域排風過大；
流平揮發區域排風過小。
因此建立正確的爐溫曲線非常重要。
以下是一個典型的溶劑型三防膠的固化爐溫曲線
怎么辦？
板子1過正常流程；
板子2室溫下自干。
表干后比較兩塊板子，如果氣泡出現在：
只有板子1，應該是固化時產生；
板子1和2，應該是涂覆時產生；
只有板子2，從未發現過此種情況。
另外，氣泡的位置同樣很重要（與板子設計有關）。
解決：
大氣泡=溶劑沸騰
優化爐溫曲線，降低爐溫曲線爬坡坡度；
增加固化前流平溶劑揮發量；
涂覆時減小膠量，如減少重疊涂覆區域。
小氣泡=壓縮空氣式漆罐涂覆方式
降低漆罐的氣壓；
降低固化爐溫；
增加固化前流平溶劑揮發量；
更換稀釋劑類型。
三防膠常見工藝問題分析之裂紋
因為膜厚過厚引起的裂紋
因為助焊劑殘留造成的裂紋
如何解決裂紋？
優化爐溫曲線，爐溫不能過高；
確認涂層已經完全固化，以達到最佳的性能；
減小膜厚；
清洗板子，尤其是焊點周圍。
三防膠常見工藝問題分析之起皮
元器件上的分層
阻焊層上的分層
阻焊層與三防膠涂層的兼容性
阻焊劑的成分里含有添加劑，用來改善表面質量（如美化修飾、增加耐磨性、增加潤濕性等等）
這些添加劑可能會對三防膠涂層產生兼容性影響。
阻焊層修飾
明亮的修飾=阻焊層沒有被正確處理=表面質量不一致
表面能量：達因筆
使用方法：
把達因筆裝滿墨水，測試范圍32-44達因/cm
建議最小能量：38達因/cm，以獲得較好的潤濕效果和附著力
42達因/cm：失敗
38達因/cm：成功
因保護造成的分層
移除保護時造成分層，漆層附著力較差
建議涂層達到指觸干燥時（涂層仍柔軟）去除保護
如何消除分層：
減小膜厚
減小爐溫升溫速度
三防膠常見工藝問題分析之污染
污染有兩種：離子型和非離子型
脫模劑污染：
助焊劑殘留：
指印：
因污染造成的缺陷：涂層剝離、涂層溶解或開裂、焊點腐蝕
原因：
大面積污染；
阻焊層的表面活性劑含硅；
粘合劑含硅；
清洗槽污染；
HASL（熱風整平）造成的污染。
局部反潤濕1
解決：
接觸板子時戴手套；
清洗板子；
溶劑型三防膠比水溶性或100%固含量的三防膠更不容易產生反潤濕。
局部反潤濕2
原因：
漆膜太薄；
稀釋劑過多；
PCB表面能量過低。
解決：
清洗板子；
使用黏度更高的三防膠。
針孔
原因：有灰塵或其他臟污在板子表面；
一般手噴會產生此問題。
解決：
清洗板子；
水性三防膠更容易產生針孔；
使用溶劑型三防膠。
污染從何而來？
板子的制作過程；
元器件；
裝配設備；
焊接工藝；
操作員的操作；
不正確的清洗。
怎么辦？
清洗板子；
對于非清洗的板子，建議使用溶劑型的三防膠；
對于被污染的板子，水性漆和100%固含量的三防膠會比溶劑型更容易產生缺陷，因為水性漆的表面張力>溶劑型表面張力。
三防膠常見工藝問題分析之毛細現象
受以下問題影響：
板子設計：小間距管腿連接器
過于苛刻的涂覆要求
三防膠黏度過低
三防膠流量過大
底材與三防膠的表面張力不合適
怎么辦？
涂覆區域與連接器距離增加
在連接器周圍使用遮蔽膠形成圍欄
使用黏度更高的三防膠降低膜厚
清洗板子
或者重新設計板子
免責申明：資料有些內容來源于網絡，如有版權問題請告知。我們將立即處理刪除。
