三防漆为印刷电路板组件提供了极大的保护,前提是涂层必须牢固地黏附于PCB。涂覆错误屡见不鲜,引发分层及黏附力不足问题。在批量生产前,应进行附着力的常规测试,以确保生产流程的可靠性。
- 为何附着力测试
分层的原因
ASTM D3359概览与所需工具
附着力测试方法
什么是PCB三防漆附着力测试?
附着力测试是为了评估三防漆材料对基材(如PCB阻焊层和组件)的黏附能力。该测试可以预估涂层在严苛环境条件下的长期性能。
Zui终,附着力水平直接影响PCB的品质、制造工艺的整体性及涂层涂覆的质量。
ASTMD3359是附着力测试的参考标准。IPC-HDBK-830也参考了这一标准。IPC-CC-830(版本C)与IPC-A-610未将附着力测试列为强制要求。
附着力测试评估的两个主要问题是分层和三防漆剥落,如下图所示。
附着力测试有助于有效预估分层的风险,但是什么导致了分层?
分层的三大主因
分层是指三防漆与PCB之间的裂隙与随后的分开现象。这个现象表示为性能故障,必须避免。常见的分层原因包括:
- 元件或阻焊层表面污染
- PCB组件表面能偏低
- 去除遮蔽材料时涂层附着力弱,出现这种情况的原因是1. 涂层过厚2. 溶剂型涂层固化温度过高且时间过长
- 方法A(X形切割-胶带测试)
方法B(十字交叉切割-胶带测试)
这两种测试方法都很有效,但两种方法是针对不同材料厚度的。方法B适用于我们PCB涂层的测试。我们重点讨论十字切割测试的要点。
附着力测试所需的工具——方法B十字交叉切割法
此测试采用特制切割器与刀片(如图),在固化涂层上划刻出等距平行线。刀片一次操作可形成6或11个独立切割线。针对方法B,需在垂直的两个方向各划两刀。
采用方法B进行6刀片附着力测试的示例
刀片特性:角度介于15°至30°,间距1或2mm。
涂层厚度不超过50μm时,间距为1mm
涂层厚度超过50μm时,间距为2mm
根据具体情况,建议在涂层厚度超过125μm时采用方法A
在彻底固化的涂层基板上,以恒定压力完成切割。切完第一次后,旋转基板90°再行第二次切割。贴上胶带,静置60秒后迅速撕下。
推荐采用符合ASTMD3359标准的胶带,确保zuijia拉力。
HumiSeal使用的工具和胶带
6x1 mm和6x2mm刀片
方法B十字交叉切割附着力测试的常见错误
通过多年的实践经验,我们了一些实用的技巧,以确保在进行附着力测试时能够获得尽可能准确的结果。请注意以下几点:
涂层必须按照TDS的推荐完全固化。
所使用的刀片类型应基于涂层厚度,确保您根据所测试的涂层采用了正确的工具。
工具的jingque定位与施力是切割干净利落的关键。
按照标准关于胶带的放置和去除方式的指示。
刀片质量。建议每进行50次切割后更换刀片。
进行附着力测试有两个主要原因。
1 材料鉴定:
涂层材料可应用于
平坦表面,通常为FR4面板,配备与生产组件相似的阻焊层。
未安装元件的PCB面板
涂有焊膏但未安装元件的PCB面板。
2作为质量检验或内部流程使用:
带有元件的涂层装配件(一般在无元件区域进行附着力测试)。Zui小平整区域要求:50x 50 mm。
附着力测试及其结果分析
我们已经讨论了许多需要考虑的方面和步骤,作为简要的回顾:
在PCB上涂敷并固化三防漆涂层。
利用适当工具,进行切割。使用恒定的压力和角度:
a. 划出切第一道割线。
b. 旋转面板
c. 划出垂直于第一道的第二道切割线。
将合格胶带贴于PCB上。
让胶带静置60-90秒后,以180°角迅速撕下胶带。
分析结果(见下)。
附着力测试结果分析
以下图表直接摘自ASTMD3359标准:
针对这些结果在实际PCB上的表现,以下展示了一些UV固化三防漆的测试结果示例:
结果解释:
0B -切割区域大部涂层脱落
2B -深划痕且部分方格的涂层脱落
4B -深划痕,但只有轻微的分层,没有出现涂层脱落
5B -线条清晰,没有分层现象
在维持相同条件下,4B和5B的评级意味着良好的涂层质量:
基材的表面能
PCB表面污染度
涂层涂覆、厚度和固化方法
三防漆的适当附着力至关重要。涂覆错误会导致分层或剥落,给电路板带来风险。我们也曾讨论过三防漆起泡与结网或毛细现象,同样是三防漆应用问题。