PCBA三防漆工藝腐蝕失效分析

三防漆也叫保固型涂層（Conformal Coating），是指增加一層防護涂層來保護產(chǎn)品、提高產(chǎn)品的可靠性，三防漆起著隔離電子元件和電路基板與惡劣環(huán)境的作用。性能優(yōu)異的三防漆可以大大提高電子產(chǎn)品的使用壽命。狹義的三防通常是指防濕熱、防腐蝕（包括鹽霧、酸堿腐蝕性液體、腐蝕性氣體、防電化學(xué)遷移）、防霉菌，事實上三防還包括各種環(huán)境應(yīng)力保護，如防震、防塵、防輻射、防靜電、防鼠傷等，以確保PCBA不會因保護不當(dāng)而失效，從而延長產(chǎn)品的使用壽命。

隨著電子產(chǎn)品功能不斷向集成化、智能化方向發(fā)展，電子元器件和電子組件的尺寸也不斷縮小，這對PCBA和三防的加工工藝提出了更高的要求。近年來，保形涂料選擇不當(dāng)造成元器件腐蝕、加工控制不良造成腐蝕和電化學(xué)遷移失效等問題，給企業(yè)帶來時間和金錢的雙重損失。

三防漆種類

業(yè)界常用的三防漆種類有：AR-丙烯酸樹脂；ER-環(huán)氧樹脂；SR-有機硅樹脂；UR-聚氨酯；XY-聚對二甲苯；氟碳樹脂F(xiàn)C等。除化學(xué)氣象沉積工藝的聚對二甲苯外，三防漆均為液體涂覆并附著于產(chǎn)品表面。

三防漆失效機理

當(dāng)被附著表面存在異物（物體、液體）時，三防漆固化后異物被封存在底部。被封存的異物包含助焊劑的殘留物、洗板水（如酒精或異丙醇等）和各種固態(tài)殘渣。當(dāng)三防漆底部被封存部分液體時，三防漆無法有效附著在產(chǎn)品表面，底部形成非絕緣通道；產(chǎn)品通電工作過程中，在電勢差作用下產(chǎn)生電化學(xué)遷移，導(dǎo)致三防漆底部短路燒板。三防漆底部殘留的助焊劑起到協(xié)助咬蝕焊點形成游離態(tài)金屬電子的作用，而殘留的液體則扮演金屬離子泳動的通路角色。無論殘留液體或固體，都會影響三防漆附著結(jié)果，導(dǎo)致三防漆底部存在微縫隙，為形成電化學(xué)遷移提供了先決條件。由于三防漆不能徹底防止產(chǎn)品吸收潮氣，在潮濕環(huán)境下產(chǎn)品吸濕，在電勢差作用下金屬電離或在腐蝕性殘留物作用下金屬離解成自由態(tài)，三防漆膜下又存在通道，這樣就構(gòu)成了電化學(xué)遷移的充分條件。三防漆底部異物導(dǎo)致的腐蝕、遷移，常常伴隨著漆膜附著力不足、皮膜浮離脫落現(xiàn)象，日常檢驗中表現(xiàn)為漆膜不潔凈、漆膜附著力不足。

如何防止三防漆涂覆下的腐蝕遷移現(xiàn)象

1. 三防漆需涂覆完整，不得有漏涂覆區(qū)域。
2. 三防漆成份選擇需合適：對使用環(huán)境溫度差異較大的產(chǎn)品，三防漆需可以承受劇烈溫度變化而不產(chǎn)生龜裂；對產(chǎn)品使用過程中應(yīng)力較大的產(chǎn)品，三防漆需具備相當(dāng)?shù)捻g性而不開裂；三防漆固化條件需匹配，確保不因固化而龜裂；所選三防漆需能承受環(huán)境的腐蝕物質(zhì)侵蝕。
3. 涂覆前要徹底清洗并烘烤產(chǎn)品，確保產(chǎn)品干燥、潔凈，避免液態(tài)及固體封存在三防漆膜下。
4. 三防漆固化完整后方可通電使用，避免三防漆固化過程中器件工作發(fā)熱導(dǎo)致皮膜破損。
5. 避免大功率發(fā)熱器件、易損器件、光感器件等被涂覆三防漆。


審核編輯 黃宇