印刷电路板组件(Printedcircuitboardassemblies,PCBA)常常要经受极端气候环境条件和机械应力的考验。在电子产品组装过程中可能出现的环境变化负载包括高或低空气湿度、高或低温、低气压、迅速的天气变化、水汽凝聚、微生物影响和玷污等。所以,在保证PCBA的工作正常方面,防护和绝缘变得越来越重要,特别是要满足严格的质量和服务寿命要求的情况下。保形涂覆是指用于保护PCBA的各种漆料体系,使之即使在不利的环境条件下也不发生失效。
印刷电路板组件(Printed circuit board assemblies,
PCBA)常常要经受极端气候环境条件和机械应力的考验。在电子产品组装过程中可能出现的环境变化负载包括高或低空气湿度、高或低温、低气压、迅速的天气变化、水汽凝聚、微生物影响和玷污等。所以,在保证PCBA的工作正常方面,防护和绝缘变得越来越重要,特别是要满足严格的质量和服务寿命要求的情况下。
保形涂覆是指用于保护PCBA的各种漆料体系,使之即使在不利的环境条件下也不发生失效。特别的是,保形涂覆可以避免潮湿、灰尘以及其他一些由有机溶剂及其他化学药品造成的玷污(图1)。
由于PCBA所处的工作环境中,环境条件的侵害能力和造成的负载日益严重,大多数保形涂覆相对保护能力而言可能承受了过重的负担,特别是当PCBA出现水汽凝结时。这种负担过重的现象无法归咎于涂层聚合物或者粘结剂的效用或者品质不能达到要求,而应当归咎于所用的涂层厚度。
由此可见,待保护面的边缘覆盖很重要。然而,利用标准的喷涂系统虽能改善边缘覆盖,但却会存在某些缺陷。
可供选择的保形涂覆
根据IPC标准2221,“关于印刷电路板设计的一般性标准”,保形涂覆的推荐厚度为：丙烯酸、环氧与氨基甲酯树脂30×130mm,有机硅树脂50×
150mm。层厚对涂层的保护效果有极大的影响。
层厚几乎与抗渗移能力直接成正比,使层厚增加一倍几乎可以让抗渗移能力和保护作用提高一倍。问题的解决办法看上去十分简单。采用现有的保形涂覆,只需简单的增加其涂层厚度,其防护效果就得到了改善。然而,这种做法有若干不利的影响。
对大多数保形涂覆来说,漆膜的干燥速率取决于其厚度。越厚的膜,干燥得越慢,因为其溶剂从未干燥的漆膜逸出要经过的距离更长。当保护漆在氧化气氛中干燥时,为了充分固化漆膜,空气中的氧气的渗入深度必须更大。
干燥过程中必须经历的这些延迟不仅仅是线性增长的;层厚加倍并不意味着干燥时间仅仅翻番。干燥速率是呈指数形式变化的;双倍的层厚对应的干燥时间是原来的四倍。所以要实现预定的特性,如粘附性和电气绝缘性能,要花费的时间将要长得多,涂层质量对PCBA中不可避免的层厚波动也更加敏感。此外,由于有较大的溶剂残留,这些涂层也对早期包封或者环境条件变化极为敏感。
第二种方法是进行两次防护漆涂覆,这也是实践中经常采用的方法。一般来说,这种方法也要受到与上面提到的各种因素的影响。工艺时间会大大延长。由于对工艺条件的控制变差,可能会出现起皱或者拉长现象。
可供选择的第三种方法是使用固体物质含量更高的防护漆体系。然而,即使使用了较少的溶剂,这些体系所需的干燥时间仍不得不延长。如果在保证粘滞性不变的情况下提高
固态物的含量,就必须使用小分子量的树脂。于是,由于要实现成膜时必须让更多的树脂分子完成交联,所以干燥循环反而变慢。此时同样存在层厚更厚而溶剂从涂层中逸出变慢的现象。
