電子電氣設備線路板防腐介紹：

發(fā)霉的電路板

電子電氣設備在使用時會受到環(huán)境中灰塵、潮濕、霉菌、鹽霧、腐蝕性氣體等的侵蝕，線路板及其元器件（集成電路、容阻件等）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)漏電、雷擊、短路、器件失效等故障，不但影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低使用壽命，還存在安全隱患，威脅人們的生命安全。為了提高產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性及質(zhì)量可靠性，企業(yè)在生產(chǎn)制造中越來越注重電子電氣設備線路板的防腐保護，按照防腐等級不同可分為薄層涂覆、厚層涂覆和灌封。

刷涂三防涂料

（1）薄層涂覆：通常指的是三防涂覆工藝，通過在線路板表面上噴涂或刷凃一層薄薄的三防涂覆材料（簡稱三防漆），涂覆厚度通常為25-75 μm，可有效防止空氣中的潮濕、霉菌、鹽霧、灰塵及雷電等對線路板的腐蝕，如，化學物質(zhì)環(huán)境（酸、堿性氣體等成分）：空調(diào)、干燥器、戶外電子等；辦公室和家庭中的有害物質(zhì)：電視機、計算機、電磁爐、油煙機等；其它所有需要三防保護的家電線路板；

（2）厚層涂覆：通常涂覆厚度越厚，防腐效果越好。針對薄層涂覆滿足不了的領(lǐng)域，可通過增加涂覆厚度（干膜100～200 μm）實現(xiàn)更高的防腐要求。

一、高防腐領(lǐng)域：軍工系統(tǒng)、通訊設備、戶外精密設備（充電樁，通訊基站）等。

二、環(huán)境惡劣：在惡劣環(huán)境中使用的設備，需要滿足極高的防腐要求。?礦井、海邊，面臨灰塵、潮氣、鹽霧、風沙雨雪等環(huán)境；?汽車電子（雨雪風沙等）；

三、敏感元器件：線路板針腳/引腳處：由于針腳結(jié)構(gòu)存在毛細滲透現(xiàn)象及本身的重力作用，導致針腳處掛膠困難，薄層涂覆無法達到理想的防腐效果；?特殊元件（風扇口處等）：高熱、灰塵大。

（3）灌封：將整個線路板上元器件導電層都包裹住，外表形成一層很厚的膠體，能夠很有效的起到防水的作用。適用于對防水要求非常高的工作環(huán)境，如洗衣機、洗碗機等控制板，通常采用聚氨酯樹脂進行灌封。

2 三防工藝及涂覆材料

“三防”通常指的是防潮、防霉、防鹽霧，三防工藝（ConformalCoating）是指通過在印制線路板及其相關(guān)分立器件、集成電路的表面涂覆一層三防漆，固化后形成一層透明聚合物涂覆層，這層保護膜將電子線路板元器件與其工作環(huán)境有效地隔離開來，使其免遭惡劣環(huán)境的侵蝕、破壞，進而提高并延長設備的使用壽命，確保使用的安全性和可靠性。此外，三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。

三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）、有機硅（Silicone，Type SR）、聚氨酯（Urethane，Type UR）和聚對二甲苯（Parylene，Type XY）五大類；按固化方式可分為熱固化、紫外光固化和濕氣固化；按溶劑類型不同，可分為溶劑型三防漆、水性三防漆、無溶劑（UV）三防漆。隨著國家及地方VOCs 排放限量標準的實施，溶劑型三防漆的使用越來越受到限制，環(huán)保型水性三防漆已進入市場，并逐步取代溶劑型三防漆，水性三防漆在電子電氣PCBA 防腐領(lǐng)域的應用也越來越廣泛。

3 水性三防漆的介紹

水性三防漆（Water-basedConformal Coating）是一種僅以水為主要分散介質(zhì)的涂料。水性三防漆因其不含VOCs，具有極高的安全性和環(huán)保性，不易燃易爆，無刺激性氣味對人體無害，在線路板防腐領(lǐng)域越來越受到企業(yè)和公眾的歡迎！

4 水性聚氨酯三防漆的性能特點

現(xiàn)有的水性三防漆主要有水性丙烯酸漆和水性環(huán)氧漆，水性丙烯酸漆柔韌性、耐磨及耐化學性能較差，易出現(xiàn)熱黏冷脆的現(xiàn)象；水性環(huán)氧漆應力較大，易開裂變形。水性聚氨酯具有極高的柔韌性及耐化學性，彌補了其他水性漆的不足，具有更廣泛的應用。水性聚氨酯三防漆以水性聚氨酯樹脂為主劑，配以水、干燥助劑、流平助劑、消泡劑、殺菌劑及其他助劑研制而成，水性聚氨酯樹脂由于存在兩相結(jié)構(gòu)和氫鍵結(jié)構(gòu)，因此具有非常好的柔韌性及耐磨、耐化學性。水性聚氨酯三防漆因以水為稀釋劑，具有安全環(huán)保、不易燃易爆、對人體無害，不污染環(huán)境等優(yōu)勢，可明顯改善車間作業(yè)環(huán)境，提高工人的工作效率，此外還保留了傳統(tǒng)溶劑型聚氨酯高附著、耐磨、耐化學性、耐高低溫，耐濕熱，耐鹽霧等優(yōu)良性能。

4.1 固化前性能

水性聚氨酯三防漆為乳白色均勻透明液體，內(nèi)無懸浮物，無刺激性氣味，具有熒光跟蹤性，在線路板表面涂覆后可在紫外燈下檢查是否有漏涂、誤涂、缺陷等問題，以確保涂覆漆膜平整均勻、一致性好。

4.2 機械性能1）附著力：按ISO2409 漆膜附著力測試標準，產(chǎn)品附著力合格等級為0~1 級（參見表1）。采用百格法測試，參考劃格標準GB_T9286-1998，測試板脫落面積小于5%，可以達到GT0 級或1 級（見圖1）

附著力測試（劃格后膠帶撕扯）

2）軸彎曲：按照IEC6464-2 測試標準，軸直徑3 mm，膜厚0.06mm 在錫箔紙上均勻涂覆試樣，彎曲180°后漆膜平整、無開裂，具有非常好的柔韌性。

4.3 熱力學性能

1）熱沖擊：

按IEC60068-2-14/IPC-TM-650 2.6.7.1 測試標準，測試溫度范圍：-40～125℃，高溫和低溫保持時間各15 min，高低溫轉(zhuǎn)換時間在5min 內(nèi)，進行100 個周期試驗。測試后試樣表面完好，未被腐蝕，無白斑、起泡、變色、針孔、裂縫、起皺等現(xiàn)象，如圖2 所示。

2）耐溫性：

按IEC216 測試，耐溫性能達到130 ℃，具有非常優(yōu)異的耐高溫性能。

4.4 電性能

1）體積電阻率：按照ASTMD257 的測試標準，依照高阻測試儀操作規(guī)程，對固化后試樣進行體積電阻率測試，測試電壓為100 V DC，測得體積電阻率為1014 Ωcm，水下放置7 天后，重新測得體積電阻率為1013 Ωcm，具有非常好的絕緣性能。2）耐擊穿電壓：測試標準GB/T1981.2-2009，用耐壓測試儀對試樣進行介質(zhì)耐電壓測試，測試介質(zhì)為絕緣油，測試過程無放電現(xiàn)象，如飛?。ū砻娣烹姡?、打火花（氣體放電）或擊穿（擊穿放電）等，測得擊穿電壓為108kV/mm，具有非常好的耐壓性能。

4.5 防腐性能

水性聚氨酯三防漆耐鹽霧測試、高溫高濕測試、耐酸堿鹽測試、硫化測試等各項性能測試均通過，具有非常優(yōu)異的防腐性能。

1）耐鹽霧測試：測試標準GB/T2423.17-2008，在5%NaCl 溶液中，溫度35±2 ℃，測試168h。測試后樣板表面無腐蝕、白斑、起泡、裂紋等現(xiàn)象（見圖3）。

圖3 鹽霧測試前后對比

2）高溫高濕測試：測試標準IPC-TM-6502.6.3.7，將測試電極板置于溫度為40℃，濕度為95%RH 的高低溫潮熱試驗箱中，測試168 小時，使用SIR 在線測試系統(tǒng)進行阻值測定，測試結(jié)果如圖4 所示。

結(jié)果表明，高溫高濕測試后的電極板未出現(xiàn)金屬枝晶生長及腐蝕現(xiàn)象。濕熱條件下時間與電阻曲線圖4 高溫高濕放大后圖片3）腐蝕性氣體測試：測試標準GB/T2423.20-2014/IEC60068-2-43，測試氣體為H2S 氣體，將測試電極板置于H2S 氣體密度為80 ppm，溫度50 ℃，濕度85%條件下測試120 h，測試結(jié)果如圖5 所示。結(jié)果表明經(jīng)腐蝕性氣體H2S 測試后，電極板沒有受到腐蝕

5 總結(jié)

電子電氣產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性要求越來越高，三防漆在線路板集成電路保護上的應用已必不可少。應國家環(huán)保政策的強制要求，只有在制造過程中采用更多的環(huán)保型產(chǎn)品才能取得經(jīng)濟和環(huán)境的和諧發(fā)展。水性三防漆已逐漸用于電子電氣設備PCBA 防腐保護，未來其應用將越來越廣泛！