基于印制板表面處理工藝技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

王欽釗 杜冰斌

摘要：本次研究，從電子產(chǎn)品制造工藝流程入手，系統(tǒng)的梳理了產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的各環(huán)節(jié)，結(jié)合產(chǎn)品特點，對一些由于印制板表面處理工藝問題造成的產(chǎn)品電氣連接等眾多失效缺陷進(jìn)行了科學(xué)、客觀的試驗驗證，提出了系統(tǒng)化的解決方案，提高產(chǎn)品可靠性。

【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品 印制板 三防涂覆

1 三防涂敷工藝技術(shù)優(yōu)化

電子元器件及組件在惡劣環(huán)境下保持長期穩(wěn)定的性能己成為生產(chǎn)和應(yīng)用中越來越重視的問題，為保證其能在惡劣的環(huán)境下正常工作，采取必要的防護(hù)手段顯得非常重要。

主要工作包括分析影響產(chǎn)品的質(zhì)量因素，針對實物產(chǎn)品工藝質(zhì)量評估中發(fā)現(xiàn)的工藝質(zhì)量問題，從三防遮蔽。涂覆過程的靜電消除。漆膜測厚等方面進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化，并對優(yōu)化后的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行確認(rèn)。

1.1 工藝問題分析及優(yōu)化

1.1.1 三防遮蔽

目前在各種電路板產(chǎn)品在噴漆涂覆過程中，需要把不能噴漆的電路板一些部位進(jìn)行遮蔽，以防止三防漆涂覆在不需要的部位，造成信號異常，如電路板管座、電位器、保險、按鈕、大功率電阻、接插件等。在涂覆過程中，目前使用美紋紙膠帶進(jìn)行噴漆前的遮蔽，在遮蔽過程中根據(jù)不同器件的形狀，剪切成不同尺寸，不僅效率低，易產(chǎn)生靜電，而且殘留膠較多，不易去除，引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量問題。

通過對主要失效模式對應(yīng)的失效機(jī)理及影響因素，與工藝相關(guān)的失效問題曾導(dǎo)致電源控制器接插件內(nèi)殘存三防漆、造成底板輸入輸出信號異常。

具體優(yōu)化措施：由目前普通美紋紙改為3M遮蔽膠帶，剪切方式由剪刀改為裝用切割工具，完成工藝創(chuàng)新，根據(jù)電路板上元器件的幾何形狀、體積、大小確定遮蔽膠套的相應(yīng)形狀，將制作完成的膠套套在需要在噴漆時遮蔽保護(hù)的器件上。如圖1所示。

1.1.2 漆膜測厚

線路板三防漆涂覆于線路板的外表，形成一層既輕又柔韌只有幾十微米厚的薄膜。保護(hù)膜可有效地隔離線路板表面與外界的接觸，保護(hù)電路表面免遭化學(xué)品、潮濕和其它污物的侵蝕，從而提高線路板的可靠性，增加其安全系數(shù)，并長期保證其使用壽命。但長期以來涂覆不均勻、造成產(chǎn)品局部三防能力達(dá)不到要求，影響效果，最終會使產(chǎn)品失效，尤其是在環(huán)境惡劣的情況下更為突出。

具體優(yōu)化措施：制作金屬材質(zhì)的測厚板，采用專用儀器，每次正式涂覆前，先試噴并測厚，再批量涂覆，以此保證厚度達(dá)標(biāo)。如圖2所示。

2 清洗工藝技術(shù)優(yōu)化

清洗的目的是將電路板上的殘膠、塵埃、油脂、微粒和汗跡等污染物去除，防止對元器件、印制導(dǎo)線和焊點產(chǎn)生腐蝕和其他缺陷的產(chǎn)生，提高組件的性能和可靠性；其次清除組件表面的污染物，提高三防涂敷層的結(jié)合力，保護(hù)產(chǎn)品在工作和貯存期間抵御惡劣環(huán)境對電路和元器件的影響，是一道關(guān)鍵工序。通過分析焊后潔凈度、表面離子殘留物、助焊劑殘留物對所采用現(xiàn)有工藝制程組裝的PCBA樣品的焊接質(zhì)量和清洗質(zhì)量進(jìn)行評估，優(yōu)化清洗工藝技術(shù)。

在電路板裝聯(lián)過程中，存在各種各樣的物理、化學(xué)、機(jī)械污染，對產(chǎn)品將產(chǎn)生氧化、腐蝕、影響產(chǎn)品的可靠性、電氣指標(biāo)、工作壽命，經(jīng)過分析存在以下污染：元器件引線上的污染、裝聯(lián)操作中產(chǎn)生的污染、助焊劑的污染、工作環(huán)境的污染。

目前對電路板影響最大的污染物為助焊劑污染、助焊劑由有機(jī)酸和有機(jī)酸鹽組成活性劑組合，并其中的鹵化物、氯化物或氫氧化物都可能變成有腐蝕性的污染物。

具體優(yōu)化措施：分析由于化學(xué)的、物理的、機(jī)械的污染物對電路及電路板造成元件引線的斷裂、印制線條斷裂、金屬孔化不良、可焊性下降，焊點變暗等嚴(yán)重危害。分析由于污染物殘留導(dǎo)致常信號傳輸功能不正常、或局部發(fā)熱氧化、甚至電路短路，最終導(dǎo)致產(chǎn)品失效的具體工藝原因，制定助焊劑、錫膏、清洗劑的標(biāo)準(zhǔn)。如圖3所示。

3 結(jié)論

本次研究，從印制板表面處理的制造工藝流程入手，系統(tǒng)的梳理了產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的各環(huán)節(jié)，結(jié)合產(chǎn)品特點，對一些由于印制板表面處理問題造成的產(chǎn)品電氣連接等眾多失效缺陷進(jìn)行了科學(xué)、客觀的試驗驗證，提出了系統(tǒng)化的解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]賈忠中，無鉛PCB表面處理與選擇[J].電子工藝技術(shù)，2017 （06）： 364-369.