在电子设备制造领域,三防漆发挥着关键作用,它能为线路板及相关设备提供全方位防护,使其免受环境侵蚀。从民用电子到航空航天,诸多行业都依赖三防漆提升产品稳定性与寿命。掌握三防漆涂覆工艺,有效解决涂覆中出现的不良问题,是保障电子设备质量的关键。
一、三防漆涂覆工艺详解
(一)刷涂工艺
刷涂是一种基础且常用的涂覆方法,操作简单,设备成本低,只需普通毛刷即可开展作业。在刷涂前,需将三防漆倒入容器,充分搅拌均匀。操作时,用毛刷蘸取适量漆液,在电路板表面均匀涂刷。为确保全面覆盖,刷涂面积应大于器件所占面积,尤其要注意覆盖住所有焊盘与器件。刷涂过程中,尽量保持电路板平放,避免漆液滴露,确保涂层平整,无裸露部分,涂层厚度控制在0.1 - 0.3mm为宜。若需涂覆两遍,应待第一遍指干后再进行。刷涂适合小批量生产、维修以及对涂覆精度要求不高的场合,像一些小型电子设备维修店,常采用刷涂方式为电路板涂覆三防漆。
(二)喷涂工艺
喷涂工艺分为手动喷枪喷涂和自动喷涂设备喷涂。手动喷枪喷涂灵活性高,适合小批量生产与维修工作,通过调节喷枪气压、喷涂距离和漆液流量,可控制涂层厚度与均匀度。自动喷涂设备则适用于大规模生产,能实现高效、精准涂覆,保证产品一致性。操作前,要确保电路板表面清洁,无油污、灰尘等杂质。喷涂时,将三防漆装入喷枪或自动喷涂设备的漆桶,调节好气压,一般气压控制在0.2 - 0.4MPa ,喷涂距离保持在15 - 30cm ,以确保漆液均匀雾化并附着在电路板上。喷涂完成后,需进行固化处理,固化条件根据三防漆类型而定,通常为室温固化或加热固化。在汽车电子电路板生产中,大规模生产线上常采用自动喷涂设备,能快速、精准地为电路板涂覆三防漆。
(三)浸涂工艺
浸涂是将电路板垂直浸入三防漆槽中,使漆液完全覆盖电路板及元器件,从而形成均匀保护膜。浸涂前,需确保漆液充分搅拌均匀,电路板无杂质且干燥。浸涂时,电路板浸入漆液1 - 2分钟,待气泡完全消失后缓慢取出,让多余漆液自然流回漆槽。为避免产生过多气泡,浸入速度不宜过快。浸涂结束后,若漆液表面有结皮现象,需将表皮除去后再继续使用。浸涂能确保完全覆膜,且材料利用率高,不会造成过多浪费,适用于对防护要求较高、结构复杂的电路板,如航空航天电子设备中的电路板,常采用浸涂工艺涂覆三防漆。
二、三防漆涂覆不良原因分析
(一)气泡问题
1.喷涂设备引入:在使用压缩空气式漆罐和雾化涂覆时,空气易混入漆液形成气泡。如喷枪气压过高,会使空气大量卷入漆液;喷涂设备的管路密封不严,也会导致空气进入漆液。
2.漆液自身特性:三防漆粘度过高,涂覆时空气难以排出;固化速度过快,溶剂挥发不及,导致气泡被困在漆膜中。例如,硅胶三防漆因固化速度快、粘度高,在涂覆时就容易出现气泡问题。
3.电路板表面因素:电路板表面存在湿气、灰尘等污染物,涂覆时会包裹空气形成气泡;电路板上的元器件缝隙、孔洞等结构,也容易藏留空气,在涂覆时产生气泡。
(二)针孔问题
1.喷涂技术不当:喷涂气压过高,会使漆液雾化过度,导致漆膜中空气来不及逸出;喷涂距离不当,过近会使漆膜过厚,空气难以排出,过远则会使漆液分散不均,形成针孔;施涂时风力过强,会使漆液表面迅速干燥,内部空气无法排出。
2.干燥固化因素:干燥固化温度过高,漆膜表面迅速固化,内部溶剂和空气无法逸出,形成针孔;固化速度过快,也会导致同样问题。
3.漆液质量问题:漆液中混入细微气泡,或溶剂挥发过快,都会造成针孔。例如,漆液在储存过程中受到震动,可能会混入空气形成气泡。
(三)裂纹问题
1.漆膜性能不佳:在低温条件下,漆膜脆性大、柔韧性差,受到外力或温度变化时容易开裂;双组份涂覆胶配比时固化剂过量,会使收缩率增大,导致开裂。
2.漆膜厚度与附着力问题:漆膜附着力差,无法牢固附着在电路板表面,受到外力时易脱落开裂;膜厚过厚,内部应力增大,也会导致开裂。
3.电路板表面残留:助焊剂残留未彻底清除,会影响涂膜均匀性和附着力,导致裂纹产生。
三、三防漆涂覆不良解决方案
(一)气泡解决方案
1.设备与工艺调整:从气源上增加干燥过滤装置,去除压缩空气中的水分和杂质;采用活塞式供胶桶隔绝空气,避免空气混入漆液;调节喷涂设备参数,如降低漆罐气压至合适范围,将雾化气压调至0.2 - 0.4MPa ,接驳台链速调至0.8 - 1米每分钟 ,使三防漆有足够的自消泡时间;选用低压雾化阀,降低喷涂厚度,一般控制在30 - 50μm ,使气泡容易静置消泡。
2.漆液处理:对于粘度过高的三防漆,可使用稀释剂调整粘度;若漆液已产生气泡,可将漆液静置一段时间,让气泡自然排出。
(二)针孔解决方案
1.喷涂技术优化:检查并调整喷涂设备,确保气压、喷嘴规格及喷涂距离正确,避免漆膜过厚。一般喷枪气压控制在0.2 - 0.4MPa ,喷嘴直径根据漆液粘度和喷涂要求选择,喷涂距离保持在15 - 30cm 。
2.环境与漆液控制:选用兼容性稀释剂,减少气泡产生;控制环境湿度在65%以下,避免水汽对漆膜的影响;漆液使用前充分搅拌,排除内部气泡。
(三)裂纹解决方案
1.漆膜性能改善:选用柔韧性好的涂覆胶,提高低温适应性;双组份涂覆胶严格按照配比要求操作,避免固化剂过量。
2.漆膜厚度与附着力调整:降低漆膜膜厚,一般控制在0.1 - 0.3mm ;精细调整炉温曲线,确保温度适中均匀,避免温度变化过快产生应力;加强电路板焊点周围区域的清洁,彻底清除助焊剂残留;通过表面处理,如等离子处理,或选用高附着力涂覆胶,改善漆膜结合力。
(四)发白解决方案
控制喷涂环境湿度在合适范围内,如使用除湿设备将湿度降低至75%以下;若环境湿度无法降低,可选择在干燥箱内进行涂覆作业。
(五)缩孔解决方案
1.电路板表面处理:在涂覆前,对电路板进行彻底清洁,可采用超声波清洗、溶剂清洗等方法,去除表面污染物;清洗后进行烘干处理,确保表面干燥。
2.喷涂气源处理:对压缩空气进行除油、除水处理,可安装空气过滤器、油水分离器等设备,保证喷涂气源纯净。
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