電路板噴涂技巧:如何避免結網現象
通常情況下,三防漆作為印刷電路板制造流程中的最后步驟,用于保護各種關鍵功能組件。在實際操作中,涂覆過程有時不簡單。讓我們來探討一個常見的場景:
在設計與測試環節一切都進展順利,但在生產噴涂階段,您突然發現空氣中漂浮著一些透明的網狀物。較高的組件上,這些網狀物尤為明顯,簡直像是電影《小魔星》中的場景。這就是讓人頭疼的結網現象,結網現象雖然看似復雜且令人不安,但是在三防漆應用過程中,它也通常是最容易解決的問題之一。
為何涂層會結網?
“結網”,這是一個口語化的非正式用語,用以描述在噴涂過程中,在空氣中過早干燥或固化的涂層或黏合劑。之所以稱之為結網,是因為這些漂浮或沉降的細絲與蜘蛛網頗為相似。業內也常用“蜘蛛網”或“棉花糖”等詞來形容這種應用缺陷。
結網現象主要出現在噴涂涂覆的過程中,尤其是常出現于霧化噴涂方法。而其他的涂覆方法通常不會出現此問題。因此,您可以選擇以下一種方法來代替:
· 采用浸涂法對印刷電路板進行涂覆
· 對印刷電路板進行封裝或灌膠
· 使用刷子手動涂抹三防漆
然而,這些方法可能不適用于您的生產流程。因此,診斷結網現象的原因成為解決問題的首要步驟。
結網現象的原因是什么?
結網現象主要是由于黏合劑或涂層過快干燥導致的。傳統的三防漆通常由聚合物基體(如丙烯酸、聚氨酯、合成橡膠——構成實際涂層的材料)與一種或多種溶劑(有時稱為稀釋劑)混合而成。
聚合物自身較為黏稠,難以順暢地通過機械設備來進行噴涂,因此通常需要加入溶劑和稀釋劑。三防漆的黏度控制是一個關鍵的過程。溶劑和稀釋劑有助于涂層均勻流動并覆蓋印刷電路板表面。
通過霧化工藝噴涂涂層時,液體涂層在閥門內(通常位于噴嘴處)受到空氣的作用,被分解成細小的液滴。結網現象通常由以下一個或多個因素引起:
· 配方中稀釋劑的比例不足
· 所選稀釋劑溶劑揮發過快(在空氣中)
· 閥門上的氣壓設置導致霧化度過于高/精細
· 噴涂閥與基材之間的距離過大
為了消除結網現象,同時保持噴涂圖案和三防漆合適流動性,我們主要對上述四個因素進行精確調控和優化。
快速解決方案:結網現象的解決方案
與一些更復雜的應用問題相比,改善或消除三防漆結網現象通常涉及一些快速且可靠的步驟。
有時,采取以下措施中的一項就能解決問題,但往往也需要結合使用多個甚至全部這些方案才能解決問題。
1)降低霧化壓力
這可能是最簡單,且通常也是首選的嘗試方法。無需改變混合配比,只需調整旋鈕降低空氣輔助壓力,這通常是首要的嘗試手段。當閥門霧化壓力過高時,由于涂層混合物中溶劑的蒸汽壓較低,它可能會導致溶劑迅速揮發。
大多數三防漆中使用的稀釋劑和溶劑,其蒸汽壓設計得較低,以縮短涂覆液體涂層的干燥和固化時間。
在參數設置過程中,用戶應首先將霧化壓力設置為最低值。然后,逐步增加,直至涂層以均勻且一致的寬度流出。若觀察到結網現象,則說明霧化壓力過高,應適當降低。
2)降低閥門高度
如果已嘗試將霧化壓力降至最低,但結網現象依舊存在,那么接下來應調整閥門高度。當閥門設置過高時,霧化液滴中的稀釋劑/溶劑在到達基材表面之前便可能揮發。
鑒于電子組件布局的多樣性,期望在整個運行過程中采用單一固定的閥門高度是不切實際的。對于大多數應用過程,用戶需根據基材表面的結構變化,編程調整閥門高度,為每個組件設置理想的距離。用戶應微調霧化壓力和閥門高度,以確保有效避免結網現象。
3)增加使用或選用揮發速度較慢的稀釋劑/溶劑
如果采用前面兩步都不能解決問題,您還有最后一個方案。可以加大與涂層混合的稀釋劑的量,或者改用揮發速度較慢的溶劑。(當然,兩者結合使用也是可行的!)
問題的根源在于涂層干燥過快。通過增加溶劑的使用量或改用揮發速度較慢的溶劑,都可以減緩干燥速度,從而減少或消除結網現象。
我們通常會以1:1或2:1(涂層與稀釋劑)作為混合比例的起點;然而,某些三防漆和稀釋劑可能需要用戶調整這一比例(增加或減少),以便最好契合其應用工藝。
在這些情況下,唯一的限制因素可能是環境規定和生產線速度。例如,對芳香族溶劑和稀釋劑的監管日益嚴格,可能要求進行相應的操作調整。
控制印刷電路板上的結網現象
簡而言之,結網現象是印刷電路板製造商在進行三防漆處理時最常遇到的工藝問題之一。這通常是由于涂層在霧化和噴涂過程中過早干燥引起的。可以采用多種方法來減緩干燥過程,從而解決這一問題。盡管解決起來有一定難度,但消除結網現象的方法是相當直接的,且經過測試證明是可行的。
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