摘要：三防漆涂覆于印制線路板及其組件的表面，可以有效地保護電路免遭惡劣環(huán)境的侵蝕、破壞，從而提 高并延長它們的使用壽命，確保使用的安全性和可靠性。而在電子組裝的返修工藝和失效分析中，將三防漆去 除干凈且不對組件造成損傷是十分重要的。主要介紹了三防漆的種類與性能，并分析總結了不同種類三防漆的 去除工藝方法。

關鍵詞：三防漆；去除涂覆層；返修

引言

電子產(chǎn)品在使用和貯存過程中，通常需經(jīng)受如 化學、震動、高塵、鹽霧、潮濕與高溫等環(huán)境，線 路板及其電子元器件可能產(chǎn)生腐蝕、軟化、變形和 霉變等問題，導致線路板電路出現(xiàn)故障。因此，在 航天航空、工業(yè)控制、儀器儀表和消費類電子，以及汽車行業(yè)等領域，為使電子產(chǎn)品（主要是指印制 電路板）具有良好的三防保護能力，在印制電路板 調試后通常會噴涂三防保護涂料。

此外，三防后的印制電路組裝件在通電調試和 可靠性試驗中不可避免地還會出現(xiàn)各種問題，此時 就不得不進行元器件的返修或更換。這種三防條件 下的印制電路組件返修由于其工藝狀況的復雜性和對產(chǎn)品可靠性影響的不確定性，一直被認為是電子 組裝和失效分析技術中的難點，成為設計師、工藝 人員和質量管理者共同關注的問題[3]。本文主要 介紹了三防漆的種類與性能，并分析總結了不同種 類三防漆的去除工藝方法。

三防漆的種類與性能

1.1三防漆的作用

二防漆（Conformal Coating)是一種特殊配方 的涂料，具有良好的耐高低溫性能，以及優(yōu)越的絕 緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化 和耐電暈等性能[4]。根據(jù)每個地區(qū)和每個廠家使 用的要求和惻重面，二防漆有多種叫法，如二防 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、二防油、二防 劑、保護劑、防潮劑和保形涂料、敷型涂料、共形 覆膜、共性涂覆等。

二防漆涂覆于印制線路板及其相關分立器件、 集成電路的表面，固化后成一層透明保護膜，可有 效地隔離線路板，并可保護電路免遭惡劣環(huán)境的侵 蝕、破壞，從而提高并延長它們的使用壽命，確保 使用的安全性和可靠性。此外，二防漆可以起到屏 蔽和消除電磁干擾和防止線路短路的作用，提高線 路板的絕緣性能，允許更高的功率和更近的印制板 間距，從而可滿足元件小型化的目的。

1.2三防漆的種類

根據(jù)美軍標MIL-I-46058C，二防漆從化學成 分上主要可分為丙烯酸樹脂（Acrylic，Type AR)、 環(huán)氧樹脂（Epoxy，Type ER )、有機娃（Silicone， Type SR)、聚氨酯（Urethane，Type UR)和聚對 —甲苯（Parylene，Type XY)五大類[5]。而從固化方式上，有溶劑型固化、室溫固化、熱固化和紫 外光固化等。根據(jù)當前二防漆材料市場使用情況的 調查統(tǒng)計結果（如圖1所示），62 %的用戶主要 使用聚氨酯類二防漆，是目前市場應用最廣的產(chǎn)品[6-9]。

1.3.1含溶劑丙烯酸樹脂二防漆

有理想的電性能、物理性能和抗霉菌性能，適 用期長，容易涂覆，固化時間短，且固化時不放 熱，不至于損壞熱敏元件，固化后無收縮。此外質 地柔韌，對溶劑敏感，具有易以修復的特征。

1.3.2 環(huán)氧樹脂類二防漆

一般為雙組份，適用期短，防潮性能、抗鹽霧 性能和抗化學品性能好，更換元件或修理電路板必 須用物理手段剝離掉環(huán)氧樹脂膜，涂覆前需對易碎 元件施加保護措施。

1.3.3有機硅二防漆

柔軟的彈性涂層材料，有耐溶劑型和溶劑清除 型兩種產(chǎn)品，能很好的釋放壓力，耐高溫200 °C， 具有很好的耐化學腐蝕性和耐鹽噴特性，易修復， 且具有顯著的電絕緣特性，適合那些有高發(fā)熱元 件，例如大功率電阻多的高頻電路板。

1.3.4聚氨酯類二防漆

有單組份和雙組份兩種，長期介電性好，有優(yōu) 越的防潮性能和耐溶劑性能，且在低溫環(huán)境下性能 穩(wěn)定。涂覆前必須保證電路板清潔，特別是不能有 水分存在。

1.3.5聚對二甲苯類二防漆

聚對二甲苯類三防漆采用獨特的真空氣相沉積 工藝制備，具有涂層厚度均勻、致密無針孔、透明 無應力、不含助劑、不損傷工件、電絕緣性和防護 性好等優(yōu)異性能，是目前所知高頻元件、高密度組 件、高絕緣組件最有效的防護涂層材料。

1.3.6 UV固化類三防漆

紫外光（UV)固化技術由于具有高效 (Efficient)、節(jié)能（Energy saving)、環(huán)保（Environmental friendly )、 經(jīng)濟 （ Economic) 和萬 能性（Enabling)而被人們稱之為“ 5E”技 術，并隨著人類對環(huán)境保護的重視得到了長 足的發(fā)展。UV固化類三防漆不需要溶劑，不 燃燒，不含揮發(fā)性有機化合物，符合現(xiàn)行和 擬議中的環(huán)保法規(guī)，可提供很好的耐化學性 能和耐熱性能，柔性好，表面光澤，粘附力 強，覆蓋好，固化時問短，是其他產(chǎn)品的幾分之一（以秒計算）。目前紫外光固化三防漆按預 聚物基體樹脂的種類來分主要有以下4類：不飽和 聚酯類、聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸 酯化的丙烯酸樹脂。

1.3三防漆材料的主要性能

不同種類三防漆材料的主要性能比較如表1[10]所示。

1.4涂覆材料的選擇原則

三防漆的理化性能和工藝性能各有差異，應根 據(jù)具體的工作環(huán)境、電性能要求和線路板布局等綜 合選擇適合產(chǎn)品的涂覆材料。

2 三防漆涂覆層的去除工藝

對已涂覆有三防漆的印制電路組件進行返修， 更換有缺陷的元器件時，應根據(jù)要返修的部位，先 清除該部位上的表面涂覆層，并且不能影響到周圍 的元器件及涂覆表面。此外，在集成電路和分立電 子元器件失效分析中，器件表面涂覆的三防漆會妨 礙我們對器件表面真實封裝形貌的觀察，并且將會 對掃描聲學顯微觀察的結果產(chǎn)生影響。因此將三防 漆去除干凈且不對元器件造成損傷，對于電子元器 件的組裝工藝和失效分析結果的準確性是十分重要 的。

目前國內外常用的三防漆去除方法有機械方法、加熱法、微研磨法和化學溶劑法等[11-12]，如 圖2所示。在一些情況下，可能還需要把幾種去除 技術結合使用。

2.1機械方法

機械方法指用鋒利的小刀或手握砂輪等工具 刮、切或打磨漆層，或者采用竹簽等器具手工進行 物理剝離，這對操作者提出了較高的要求，容易給 產(chǎn)品帶來嚴重的損害。雖然機械方法去掉三防漆保 護層也許是最容易的方法，但卻是人們最不愿意使 用的。

2.2加熱法

—般采用電烙鐵直接加熱到一定的溫度把三防壓通常在500~1 000 V之間漆燒透。但是多數(shù)固化后的三防漆能耐住很高的溫 度，需要非常高的溫度和/或長的時間去除，會使 旁邊的漆膜變色或老化，留下_些殘留物，甚至可 能會燒焦層壓基材或使之分離。而且一些對溫度較 敏感的元器件不適合采用此方法。此外，某些三防 漆加熱后會釋放有毒氣體，需采取相應的保護措 施。

2.3微研磨法

采用噴刷方式，將特殊配方的介質微粒導入壓 縮氣流，在特定可調的壓力下將介質有選擇性地噴 射到所需清除三防涂層的部位，將PCB及元器件 上的三防涂層快速、有效地清除。微研磨法操作必 須非常熟練，不能讓高速粒子進入研磨位置周圍的 柔軟保護膜中。此外，在高速粒子通過的路徑上會 產(chǎn)生靜電荷，易造成靜電損傷。目前通過離子風 刀、定制ESD手柄和噴嘴、靜電消散底板和接觸 探頭進行ESD防護，ESD電壓可控制在±10 V的范圍內。并且許多微研磨系統(tǒng)有抗靜電電離器，在 裝置的內部有接地點。

選用媒介的種類（微粒大小、形狀、硬度及靜 電值）對去除效果有直接的影響，目前常用的介質微粒有以下幾種。

2.3.1生物媒介（如胡桃殼）

一種較軟的媒介，適用于各種三防漆 涂覆層，大顆粒（直徑250 pm)的胡桃 殼能夠迅速地去除涂覆層，而且由于本身 材質較軟，操作失誤時帶來的后果也不會 很嚴重，其生物降解性也不會對環(huán)境造成 污染。但會產(chǎn)生殘留物，且會產(chǎn)生非常高 的ESD電壓，在某些應用中可高達25000 V。

2.3.2塑料媒介

硬度類似胡桃殼，顆粒比胡桃殼略小（直徑 200 pm)，去除涂覆層的時間較長，但能減少靜電 釋放，且可重復使用。

2.3.3碳酸氫鈉

最軟的_種，針狀或單晶狀的結構使之成為打 磨柔韌材料的最佳選擇，可用來去除較硬的難處理 的涂層，溶于水因此非常容易清潔。

2.3.4三氧化二鋁

較硬的媒介，可打磨電路板，所產(chǎn)生的靜電電

—般采用電烙鐵直接加熱到一定的溫度把三防壓通常在500~1 000 V之間

2.4化學溶劑法

這是目前去掉三防漆涂覆層最常用的辦法。化 學溶劑法能否成功取決于需去除的三防漆涂覆層的 化學性質和具體溶劑的化學性質。所選用的化學溶 劑要確保不會損壞基板和返工位置鄰近的部位。在 大多數(shù)情況下，化學溶劑并不真正把涂覆層溶解 掉，而是讓它膨脹。涂覆層一旦膨脹，就可以很容 易地把它輕輕刮掉，或者輕輕擦掉，如有機硅三防 漆。

需要去掉電路板兩面的整個涂覆層時，必須把 整個電路板浸入溶劑或者溶劑/保護層清除劑中。 三防漆涂覆層的去除時間取決于涂覆層的具體組 分、所選的溶劑，以及涂覆層的厚度。將溶劑或保 護膜清除劑加熱，或采用超聲攪拌，可以減少浸泡 時間。有時，可能需要用刷子將涂覆層殘余去除干 凈。當涂覆層去除干凈后，需立即用乙醇（異丙醇 或甲醇）進行清洗，并經(jīng)去離子水洗滌后進行干燥.

對于印制電路板局部區(qū)域或元器件表面涂覆 層，可直接用棉簽蘸取溶劑或凝膠狀溶劑將涂覆層 擦除。或者在待更換元器件的周圍，用掩膜構成_一個堤壩，把溶劑或涂覆層清除劑始終保持在指定的 地方。

3不同類型三防漆的去除工藝方法

我們將對不同三防漆涂覆層所適用的去除技術 進行了歸納總結，如表2所示。因根據(jù)返工元件的 環(huán)境、特性決定最適當?shù)娜榔嵬扛矊拥娜コ?藝，以節(jié)約資金和時間。

4結束語

三防漆涂覆于印制線路板及其組件的表面，可 有效地隔離線路板，并可保護電路免遭惡劣環(huán)境的 侵蝕、破壞，從而提高并延長它們的使用壽命，確 保使用的安全性和可靠性。而在電子組裝的返修工 藝和失效分析中，將三防漆去除干凈且不對組件造

成損傷是十分重要的。因此印制電路組件的三防漆 的選用及涂覆層的返修去除是一項很值得研究而且 需要極其重視的工藝。隨著元器件的微型化程度不 斷提高，選擇適合產(chǎn)品特點的三防漆并制定一套完 整實用的涂覆層去除工藝，都對產(chǎn)品的質量起著至 關重要的作用。

參考文獻：

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