工艺知识第七期:三防敷形涂覆材料怎么选?一张表分清七类、两个纬度、六个要点!
敷形涂覆是印制板组件(PCBA)可靠性与环境防护的关键工序。面对高温、高湿、高盐雾及腐蚀性气体等多种使用环境,涂覆材料的选用直接决定防护效果的优劣。依据 MIL-I-46058C、BS 5917、IPC-CC-830 等标准,敷形涂覆材料可从材质与溶剂两个维度进行分类,供工艺选材时参考。一、按材质分类
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| | | 温湿度受控环境 PCBA,需频繁升级维修的军品、航天产品 |
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1. 丙烯酸酯树脂(AR)
具有出色的电性能和防潮性能,适合在温湿度受控环境中对 PCBA 进行涂覆。工艺性极佳,易于涂覆也易于去除,可采用喷涂、浸涂、刷涂等多种工艺。涂覆后表干迅速,数分钟内即可达到最佳物理性能;同时具备抗真菌特性,储存期长,固化过程中收缩小、放热少。其耐化学性相对有限,便于通过溶剂去除实现返工。在军品、航天等产品寿命长、需多次升级维护的应用中,丙烯酸材料是优选方案。2. 环氧(改性)树脂(ER)
电性能与附着力良好,工艺性较好。但由于聚合时可能产生应力,需对板上的易碎元器件进行专项保护。可采用浸涂、喷涂、刷涂等工艺涂覆。3. 聚氨酯(UR)
分单组分与双组分两种配方,两者防潮性能良好,耐化学性能远超丙烯酸树脂。单组分聚氨酯涂覆方便、储存期长,但涂覆后需较长时间才能完全固化;双组分聚氨酯可通过热固化在 1~3 小时内达到最佳固化效果,但储存期较短。聚氨酯属交联聚合材料,抗化学性、抗潮性、抗溶性出色,涂层坚硬耐磨,温度变化时弹性模量变化小;黏性好、对多数材料附着力强,涂覆工艺稳定可靠。4. 有机硅树脂(SR)
电性能优秀,介电常数与损耗角正切值低于其他类型涂料,耐湿热性能好,适用于高频和微波电路以及高温环境下工作的电路板。耐热性可达 180℃。其防潮渗透性相对较高,但拒水性好,平衡状态下吸水率低于 0.1%,在盐雾环境下常被选用。施工方面,在无惰性气体系统时,RTV 硅不建议采用浸渍涂布,宜选用热固化型硅基材料。5. 聚对二甲苯(XY)
在特定真空设备中,通过对二甲苯环二体气相沉积,在 PCB 及组件表面形成 6~12μm 的涂层,特别适用于高频电路板。涂层化学惰性、抗潮性良好,均匀且极薄、无针孔,绝缘性能出色,工艺过程不产生挥发物。该涂层返工较为困难,通常需通过研磨方式去除。6. 氟碳树脂(FC)
化学稳定性与耐化学性能良好,适用于对耐化学性有特殊要求的场合。7. 光固化丙烯酸聚氨酯(AR/UR)
多数属于光/湿固化体系,电性能与工艺性表现出色,专为选择性涂覆工艺设计,适合大规模流水线生产模式下的涂覆作业。二、按溶剂分类
依据涂料中溶剂情况,敷形涂覆材料还可分为以下三类。1. 传统溶剂基涂覆材料
目前在市场上仍占有较大比例,尤其在军用产品生产中应用广泛。该类产品存在环保问题,属禁限类。2. 水基涂覆材料
应用已有十余年,主要缺点是固化时间较长(常超过 15 分钟,溶剂型一般为 10~12 分钟)。水基材料需约 24 小时排出内部湿气,PCB 电性能测试不能在固化后立即进行,对大批量生产而言难以接受。相较溶剂型,水基材料更适合小批量生产。3. 无溶剂涂覆材料
固含为 100%,工艺过程中 100% 转化为薄膜而无挥发,运输要求不高,储存、操作方便,是当前工艺改进的重要方向。三、选材要点
涂覆材料的选用并非越贵越好,也非耐温越高越优,而应结合以下因素综合权衡:- PCBA 工作温度范围。若低于 -65℃ 或高于 150℃,仅硅基材料可用;
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