為什么你的三防漆總是“脫落”?表面能不足 = 三防漆缺陷?
三防漆涂覆質量差(如脫落、魚眼、縮邊)往往源于PCB表面能不足,而非僅工藝問題。表面能必須大于三防漆的表面張力,才能確保良好潤濕。
1. 什么是表面能?
表面能(Surface Energy)是固體表面的關鍵屬性,而液體(如三防漆)則用表面張力(Surface Tension)表示。
關鍵原則: 固體的表面能 > 液體的表面張力,三防漆才能均勻鋪展(潤濕)。
如果表面能過低,會導致涂層發花、魚眼、縮邊或脫層。
2. PCB常見材料表面能數據
典型材料的表面能(單位:dyne/cm):
高表面能材料:鋁(1000)、玻璃(300)——易潤濕。
低表面能材料:環氧樹脂(阻焊油墨,約45)、PVC(39)、聚乙烯(31)——易導致潤濕問題。
結論: 阻焊油墨表面能本就不高,輕微污染便會進一步降低表面能,使三防漆難以附著。
PCB常見材料表面能表
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材料
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表面能 (dyne/cm)
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鋁
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1000
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玻璃
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300
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環氧樹脂(常見阻焊油墨)
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~45
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PVC
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39
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聚乙烯
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31
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PTFE(特氟龍)
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18
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3. 三防漆的表面張力
常見溶劑表面張力(單位:dyne/cm):
水(73)、乙烯(48)、二甲苯(29)、甲苯(28)、MEK(25)、IPA(23)。
三防漆通常為25–30 dyne。
官方建議: PCB表面能需≥38 dyne/cm(Humiseal推薦值),才能穩定潤濕。
常見液體表面張力表
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液體/溶劑
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表面張力 (dyne/cm)
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水
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73
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乙烯
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48
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二甲苯
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29
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甲苯
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28
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MEK
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25
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IPA
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23
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4. 潤濕現象簡析
好潤濕: 涂層連續鋪展。
差潤濕: 涂層斷裂、縮邊(類似汽車打蠟后拒水)。
污染物是主因,會降低表面能。
5. 表面能測量方法
達因筆(Dyne Pen)測試: 使用不同張力值的測試液,觀察液體是否鋪展。例如,40 dyne液鋪開、42 dyne液縮珠,表明表面能約40-41 dyne/cm。
6. 表面能下降的原因
污染物導致表面能從40 dyne降至32 dyne以下:
人手油脂、助焊劑殘留、塑化劑遷移、清洗劑殘留、灰塵等。
這些污染肉眼不可見,但直接影響涂覆效果。
建議:提升表面能的措施
加強清洗(水基/IPA/超聲波)。
等離子處理(效果顯著)。
減少人工接觸(戴手套)。
優化回流曲線,減少殘留。
建立SMT全流程表面能檢測點(至少38 dyne/cm)。
結語
表面能是涂覆質量的基礎變量,達標可避免縮邊、魚眼等缺陷。定期檢測表面能是關鍵保障。
原文鏈接:https://mp.weixin.qq.com/s/6araChVimp4tka1UN-BL2w