摘 要: 三防漆涂覆于印制线路板及其组件的表面，可以有效地保护电路免遭恶劣环境的侵蚀、破坏，从而延长其使用寿命，确保其使用的安全性和可靠性。主要介绍印制电路组件涂层性能及在电子组装的返修和失效分析中如何快速、安全地去除不同种类三防漆。
关键词: 印制电路组件; 敷形涂层; 去除; 失效分析
引言
为了使航空电子组件能够耐受霉菌、盐雾、湿热的考核，顺利通过产品鉴定实验，有效降低印制电路组件的故障。一般要求为印制电路组件涂敷三防保护涂料，提高电子组件可靠性和寿命; 而涂敷后的印制电路组装件在后续生产、返修中又不得不因各种原因，需要对元件进行返修或更换。因此，需要对元件或组件的局部区域的涂层进行去除，本文主要介绍三防漆的种类及性能，并分析总结不同种类三防漆的去除工艺方法。
1 敷形涂料种类及性能
涂敷材料( Conformal Coating，以下简称三防漆) 是一种为印制电路组件配置的耐霉菌、盐雾、湿热涂料，这类涂料一般通过IPC－CC－830标准考核，具有良好的电性能、热性能及工艺性能，以及良好的防霉菌、防盐雾、防湿热等“三防”性能。可以起到屏蔽和消除电磁干扰和防止线路短路的作用，涂覆于印制线路板及其相关分立器件、集成电路的表面，可将印制电路组件与外界环境进行有效的隔离，从而延缓环境中的水、盐雾、霉菌等有害物质对其的侵蚀、破坏，提高产品的可靠性，延长其使用寿命。
1. 1 三防漆的种类
三防漆从固化方式上分室温固化、热固化和光固化等，三防漆从化学成分上主要可分为丙烯酸树脂( Acrylic，Type AＲ) 、环氧树脂( Epoxy，Type EＲ) 、有机硅( Silicone，Type SＲ) 、聚氨酯树脂( Urethane，TypeUＲ) 和聚对二甲苯( Parylene，Type XY) 五大类［1］。
1.2 敷形涂料性能
适用于印制线路组件的敷形涂料，应具有较好的电性能、热性能及工艺性能; 电性能即介电系数 ε和损耗角正切tan δ的值要小，而体积电阻率ρv 的值要高;并且涂料的电性能随温度、湿度的变化值要小。热性能即敷形涂料应具有良好的耐温范围，敷形涂料的热膨胀系数应与被涂敷产品的材料相匹配［2］。工艺性能即敷形涂料应具备良好的工艺性能，以便于涂料的涂敷施工和涂层的维修去除，为涂覆的质量溶剂型涂料建议二次涂覆，主要为避免涂料聚合时由于溶剂挥发而留下细微的针孔，而二次涂覆，可将一次涂覆溶剂挥发留下细微的针孔进行封堵，延缓和阻止潮气的浸入，提高涂层的防护性［3］。其电性能、热性能见表 1，工艺性能见表 2。
2 敷形涂层的去除
航空电子组件故障，因产品价值高一般选择维修，但无论是失效分析还是元件修复，均需要先将局部的涂覆涂层清除干净，如带涂层进行失效分析，其在电子显微观察中会影响器件表面真实封装形貌，在元件更换过程中，如有涂覆材料的存在会影响元件的解焊工作，因此，需要对敷性涂层进行准确的局部去除且不影响整体的涂敷情况［4］。
目前常用的三防漆去除方法有机械方法、加热法、微喷砂法和化学溶剂法等，三防涂敷层是一类高分子材料的保护敷膜，去除方法应综合涂层材料和特性进行选择，表3 中列出了推荐采用的敷形涂层去除方法的优先顺序，按 A－B－C－D的排列顺序进行选用，A为最优先选用。必要时，也可采取多种去除方法结合完成。
2． 1 机械法
机械方法一般是指利用工具对涂层进行手工物理切割、刮除、剥离，这类的工具包含锋利的小刀、砂轮或竹签等，操作过程中应保持作业区的洁净，应及时用毛刷或风枪清除刮擦产生的碎屑，便于观察去除涂层的状态，避免损伤产品，该操作方法简单，不受场地限制，但对人员的操作技能要求较高，且操作过程风险较大，如果操作者操作不慎极易对元件或焊盘造成损伤，特别是使用锋利的小刀、砂轮进行去除时。该操作方式适合于涂覆表面附着较差的涂层，如硅树脂或橡胶状的厚涂层
2． 2 加热法
利用加热工具对涂层进行加热老化或软化后再将涂层进行去除，其加热的工具一般为电烙铁。该操作方式有一定的难度，不受场地环境的限制，对人员的操作技能要求高，且涂层不易做到完全去除，可能造成产品烫伤和焊点再流，甚至可能会烧焦层压基材或使之分离。该操作方式适合于短暂加温后出现老化或软化的涂层，如聚氨酯、环氧树脂，如果电子组件上需要去除部位或相邻部位上存在温度较敏感元件不适合此方法。
2． 3 微喷砂法
微喷 砂法 是 借 助 专 用 设 备，采 用 喷 砂 方 式，Parylene 涂层材料最适合采用该方式去除［5 － 7］，该方式主要是将特殊的介质，一般有机玻璃或二氧化硅的微粒导入压缩气流，在ESD 平衡离子风的环境下，经压力系统将介质喷射到所需清除三防涂层的部位，将PCB及元器件上的三防涂层快速、有效地清除。微喷砂法操作必须非常熟练，研磨位置区域必须进行适当的掩膜保护，喷嘴应尽量接近需去除涂层( 一般为 1 ～3 mm) ，以达到精确去除维修区域的目的。虽然此类设备的使用提高了涂层维修的效率和去除效果，但对于去除不同涂层的工艺参数的调整，工艺流程的掌握，设备的规范使用都将影响到后期的维修效果; 且不当的工艺参数的使用很可能会对设备、人员、产品带来损坏，经工艺试验后得出各类涂层试用的压力范围，如表 4所示。
2． 4 化学溶剂法
化学溶剂法是利用溶剂对涂层进行溶解或溶胀，其主要依据于化学试剂相似相溶和兼容性原理对三防涂层进行去除。该涂覆方式简单，易操作，一般适用于单组分的树脂性涂料去除，如: 丙烯酸涂层、聚氨酯涂层。该方式也可与其他方式联合使用，例如机械法，可减少机械方式对产品的损伤。
化学溶剂法去除方式应优先使用涂层材料厂家推荐的与涂层配套的去除溶剂; 也可选用与涂层材料相溶( 溶解或溶胀)的溶剂，常用的去涂层溶剂有: 丙酮、乙醇、乙酸乙酯、二甲苯、三氯乙烯等，见表 5。
三防涂覆层是一类高分子材料的保护敷膜，选择涂层的去除方法的通用原则应综合各类涂层的特点和去除方式的特点进行评估选择，一般采用单一的方式进行去除，必要时，可采用二种或多种去除方法结合完成，当涂层使用多种方式去除时，应充分考虑工艺实施条件( 如设备、工具、材料、环境、人员技能等因素) ，尤其注意涂层去除时不能影响元件的再次装焊和涂层修复，必要时可先进行工艺方案评估后再进行生产施工。
3 结束语
印制电路组件的敷形涂料需要依据其产品结构状态、产品贮存和使用环境进行选择和应用，并随印制电路组件的微型化程度不断提高，其涂覆工艺需要不断地完善和优化，而涂层的去除影响产品失效分析和组件的维修，特别是针对于价值高的军工电子组件，彻底的无损伤将其去除是至关重要的。
参考文献:
［1］ 文大化，李艳茹． 大功耗航天器件散热处理方法的工艺研究［J］． 长春理工大学学报，2016( 1) : 28 － 31．
［2］ 龚国刚，陈德舜，张弦．“三防”对片式厚膜电阻器阻值的影响探讨［J］． 电子产品可靠性与环境试验，2017，35( 3) :14 － 16．
［3］ 郑毅，杨艺峰，李华，等． 航天型号产品印制板组件新型三防涂覆材料选择［J］．电子工艺技术，2015( 2) : 89 － 93．
［4］ 胡岚． 军用印制板组装件的三防涂覆工艺［J］． 广东通信技术，2016，36( 7) : 69 －71．
［5］ 喻波． 军工电子产品的三防涂覆［J］． 无线互联科技，2014( 7) : 112．
［6］ 鲜飞，刘江涛，易亚军，等． 电子制造业中的三防涂敷技术［J］． 电子工艺技术，2015( 5) : 278 － 280．
［7］ 章文捷，马静． 金属结构件表面三防清漆附着问题的解决［J］． 电子工艺技术，2017，38( 1) : 49 －52
联系客服
