解读ASTM D3359：三防漆的附着力测试

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。

本文将介绍附着力测试的方法和原因。具体来说，我们将涵盖以下方面：

• 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：

1. 元件或阻焊层表面污染
2. PCB组件表面能偏低
3. 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 

附着力测试标准：ASTMD3359ASTMD3359是评估涂料与基材间附着力的公认规范。测试过程主要包括涂抹涂料并使其完全固化。用刀片在涂层上刮割；用认证胶带（符合标准压力要求）粘贴在涂层，迅速撕下。该标准包括分级标准，根据撕下胶带后残留材料量来评估涂层的附着力。这是一个目视检查过程，我们将在下文中提供直接取自标准规范的图片。标准规定了两种测试方法：

• 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

1. 平坦表面，通常为FR4面板，配备与生产组件相似的阻焊层。

2. 未安装元件的PCB面板 

3. 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：

1. 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：

1. 在PCB上涂敷并固化三防漆涂层。

2. 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。

3. 将合格胶带贴于PCB上。

4. 让胶带静置60-90秒后，以180°角迅速撕下胶带。

5. 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。