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淺析三防漆涂覆的必要性

TIME:2018-01-30

標簽:PCBA元器件涂覆工藝三防漆涂覆標準

隨著PCBA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。

常見的環境因素如濕度、粉塵、鹽霧、霉菌等會引起的PCBA各種失效問題產生

濕度

處于外界環境中的電子PCB組件,幾乎都存在被腐蝕的風險,其中水是腐蝕最主要的介質,水分子很小,足以能穿透某些高分子材料的網狀分子間隙而進入內部或通過涂層的針孔而達到底層金屬產生腐蝕。當大氣達到一定濕度即可引起PCB電化學遷移、漏電電流和高頻電路中的信號失真等現象發生。

  1. 當大氣中RH達到80%時,會有5~20個分子厚的水膜,各種分子都可自由活動,當有碳元素存在,可能產生電化學反應;
  2. 當RH達到60%時,設備表面層會形成2~4個水分子厚的水膜,當有污染物溶入時,會有化學反應產生;
  3. 當大氣中RH<20%時,幾乎所有腐蝕現象都停止;

因此,防潮是保護產品的重要一環。

對電子設備而言,潮濕是以三種形式存在:雨水,冷凝和水汽。水是電解質,能溶解大量的腐蝕性離子對金屬產生腐蝕。當設備的某一處的溫度低于“露點”(溫度)時,該處表面:結構件或PCBA會有凝露產生。

粉塵

大氣中存在粉塵,粉塵吸附離子污染物沉降于電子設備的內部而造成故障。這是野外電子設備失效的共同之處。

粉塵分為兩種:粗粉塵是直徑在2。5~15微米的不規則顆粒,一般不會引起故障,電弧等問題,但影響連接器的接觸;細粉塵是直徑小于2。5微米的不規則顆粒,細塵落在PCBA(單板)上有一定的附著力,須通過防靜電刷才可除去。

粉塵的危害:a.由于粉塵沉降在PCBA表面,產生電化學腐蝕,故障率增加;b.粉塵 濕熱 鹽霧對PCBA損害最大,沿海、沙漠(鹽堿地)、淮河以南霉雨季節化工、礦區附近地區,電子設備故障最多。

因此,防塵是保護產品的重要一環。

鹽霧

鹽霧的形成:鹽霧是海浪、潮汐及大氣環流(季風)氣壓、日照等自然因素造成,會隨風飄落至內陸,其濃度隨離海岸距離而遞減,通常離海岸1Km處為岸邊的1%(但臺風期會吹向更遠)。

鹽霧的危害性:a。使金屬結構件鍍層破壞;b。加速電化學腐蝕速度導致金屬導線斷裂、元器件失效。

類似的腐蝕源:a。手汗中有鹽、尿素、乳酸等化學物質,對電子設備回產生與鹽霧同樣的腐蝕作用,因此在裝配或使用過程中應戴手套,不可裸手觸摸鍍層;b。焊劑中有鹵素及酸性物,應進行清洗,并控制其殘留濃度。

因此,防鹽霧是保護產品的重要一環。

霉菌

霉菌,是絲狀真菌的俗稱,意即"發霉的真菌",它們往往能形成分枝繁茂的菌絲體,但又不象蘑菇那樣產生大型的子實體。在潮濕溫暖的地方,很多物品上長出一些肉眼可見的絨毛狀、絮狀或蛛網狀的菌落,那就是霉菌。

霉菌的危害:a。霉菌吞噬和繁殖使有機材料絕緣性下降,損壞而失效;b。霉菌的代謝產物是有機酸,影響絕緣性及抗電強度而產生電弧。

因此,防霉菌是保護產品的重要一環。

綜合以上幾方面來考慮,產品的可靠性要有更好地保證,必須將其與外界環境盡可能低隔離開來,因此引入了敷形涂覆工藝。

三防漆涂覆是指在PCB表面涂一層薄薄的的絕緣保護層,它是目前最常用的焊后表面涂覆方式,有時又稱為表面涂覆、敷形涂覆(英文名稱coating,conformal coating)。它將敏感的電子元器件與惡劣的環境隔離開來,可大大改善電子產品的安全性和可靠性并延長產品的使用壽命。三防漆涂覆可保護電路/元器件免受諸如潮濕、污染物、腐蝕、應力、沖擊、機械震動與熱循環等環境因素的影響,同時還可改善產品的機械強度及絕緣特性。

經過涂覆工藝后的PCB,在表面形成透明的保護膜,能有效防止水珠和潮氣侵入,避免漏電和短路。

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