基于印制板表面处理工艺技术优化设计

王钦钊 杜冰斌

摘要：本次研究，从电子产品制造工艺流程入手，系统的梳理了产品实现过程中的各环节，结合产品特点，对一些由于印制板表面处理工艺问题造成的产品电气连接等众多失效缺陷进行了科学、客观的试验验证，提出了系统化的解决方案，提高产品可靠性。

【关键词】电子产品 印制板 三防涂覆

1 三防涂敷工艺技术优化

电子元器件及组件在恶劣环境下保持长期稳定的性能己成为生产和应用中越来越重视的问题，为保证其能在恶劣的环境下正常工作，采取必要的防护手段显得非常重要。

主要工作包括分析影响产品的质量因素，针对实物产品工艺质量评估中发现的工艺质量问题，从三防遮蔽。涂覆过程的静电消除。漆膜测厚等方面进行工艺参数优化，并对优化后的产品质量进行确认。

1.1 工艺问题分析及优化

1.1.1 三防遮蔽

目前在各种电路板产品在喷漆涂覆过程中，需要把不能喷漆的电路板一些部位进行遮蔽，以防止三防漆涂覆在不需要的部位，造成信号异常，如电路板管座、电位器、保险、按钮、大功率电阻、接插件等。在涂覆过程中，目前使用美纹纸胶带进行喷漆前的遮蔽，在遮蔽过程中根据不同器件的形状，剪切成不同尺寸，不仅效率低，易产生静电，而且残留胶较多，不易去除，引发产品质量问题。

通过对主要失效模式对应的失效机理及影响因素，与工艺相关的失效问题曾导致电源控制器接插件内残存三防漆、造成底板输入输出信号异常。

具体优化措施：由目前普通美纹纸改为3M遮蔽胶带，剪切方式由剪刀改为装用切割工具，完成工艺创新，根据电路板上元器件的几何形状、体积、大小确定遮蔽胶套的相应形状，将制作完成的胶套套在需要在喷漆时遮蔽保护的器件上。如图1所示。

1.1.2 漆膜测厚

线路板三防漆涂覆于线路板的外表，形成一层既轻又柔韧只有几十微米厚的薄膜。保护膜可有效地隔离线路板表面与外界的接触，保护电路表面免遭化学品、潮湿和其它污物的侵蚀，从而提高线路板的可靠性，增加其安全系数，并长期保证其使用寿命。但长期以来涂覆不均匀、造成产品局部三防能力达不到要求，影响效果，最终会使产品失效，尤其是在环境恶劣的情况下更为突出。

具体优化措施：制作金属材质的测厚板，采用专用仪器，每次正式涂覆前，先试喷并测厚，再批量涂覆，以此保证厚度达标。如图2所示。

2 清洗工艺技术优化

清洗的目的是将电路板上的残胶、尘埃、油脂、微粒和汗迹等污染物去除，防止对元器件、印制导线和焊点产生腐蚀和其他缺陷的产生，提高组件的性能和可靠性；其次清除组件表面的污染物，提高三防涂敷层的结合力，保护产品在工作和贮存期间抵御恶劣环境对电路和元器件的影响，是一道关键工序。通过分析焊后洁净度、表面离子残留物、助焊剂残留物对所采用现有工艺制程组装的PCBA样品的焊接质量和清洗质量进行评估，优化清洗工艺技术。

在电路板装联过程中，存在各种各样的物理、化学、机械污染，对产品将产生氧化、腐蚀、影响产品的可靠性、电气指标、工作寿命，经过分析存在以下污染：元器件引线上的污染、装联操作中产生的污染、助焊剂的污染、工作环境的污染。

目前对电路板影响最大的污染物为助焊剂污染、助焊剂由有机酸和有机酸盐组成活性剂组合，并其中的卤化物、氯化物或氢氧化物都可能變成有腐蚀性的污染物。

具体优化措施：分析由于化学的、物理的、机械的污染物对电路及电路板造成元件引线的断裂、印制线条断裂、金属孔化不良、可焊性下降，焊点变暗等严重危害。分析由于污染物残留导致常信号传输功能不正常、或局部发热氧化、甚至电路短路，最终导致产品失效的具体工艺原因，制定助焊剂、锡膏、清洗剂的标准。如图3所示。

3 结论

本次研究，从印制板表面处理的制造工艺流程入手，系统的梳理了产品实现过程中的各环节，结合产品特点，对一些由于印制板表面处理问题造成的产品电气连接等众多失效缺陷进行了科学、客观的试验验证，提出了系统化的解决方案。

参考文献

[1]贾忠中，无铅PCB表面处理与选择[J].电子工艺技术，2017 （06）： 364-369.