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使用三防膠時,如何避免產生氣泡?

2024-02-23

氣泡對於任何接著劑或塗料來說都是一個挑戰,但當使用液體三防膠材料塗佈於電子產品和印刷電路板 (PCB) 時,卻非常不受歡迎。Humiseal 的技術支援工程師在為 PCB 印刷電路板製造商提供支援方面擁有超過 50 年的經驗。 他們報告說,成品薄膜中的氣泡是他們收到的最常見的技術問題。在這篇簡短的文章中,我們將討論截留氣泡問題的許多原因以及許多潛在的解決方案。

 

為什麼電路印刷版塗佈三防膠時,氣泡會有甚麼影響?

 

在我們深入探討之前,先了解為什麼電路印刷版塗佈三防膠過程中,產生的氣泡是一件壞事。有幾個可能的原因,包括:

  1. 塗層厚度不一致導致塗層保護程度不一致
  2. 氣泡橋接元件或引線可能導致電氣故障
  3. 氣泡中可能含有腐蝕性或不相容氣體

(上圖:氣泡橋接引線)

 

在三個主要的問題中,最常見且最有害的往往是元件或引線與空氣或氣體的橋接。 如果氣泡過大,會影響到實際連接或「橋接」組件或引線之間的間隙,則表示這些元件的範圍不受保護,並且還會遭受電弧或腐蝕。
在 PCB 表面密度較小且引線較大的舊設計中,小氣泡不太可能大到足以彌合間隙。 眾所周知,一切都變得越來越小、越來越緊密,導致最大可接受氣泡直徑的標準不斷縮小並且變得更加苛刻。

 

為什麼電路印刷版塗佈三防膠會產生氣泡?

 

三防膠內產生氣泡的可能原因很少。 這些包括:

  1. 壓力罐內滯留空氣或氣體
  2. 噴霧閥內引入空氣或氣體
  3. 乾燥過程中夾帶的溶劑氣體
  4. 乾燥/固化過程中夾帶的固化產物的脫氣

 

Step 1: 檢查塗料罐內的壓力

在液體塗料進入機器的傳輸管線之前將少量空氣壓入液體塗料時,就會出現夾帶空氣或氣體。

 

如何知道製程中空氣是否與三防膠混合?

從目視很難發現這一點。 如果你在電路印刷版塗佈完成後,看到乾淨、無氣泡的液體。 接著使用不銹鋼抹刀或黏度杯輕輕攪拌塗料時,如果三防膠中含有溶解的空氣,攪拌液體就會產生小氣泡。

 

Step 2: 檢查是否由噴霧閥引入氣泡

在噴塗後和乾燥前,立即目視檢查濕塗層將明顯看出問題的根源。

 

Step 3: 確認乾燥或固化過程中是否有殘留的空氣或氣體

如果噴塗後沒有產生氣泡,但乾燥或固化後卻有氣泡。 在每種情況下,原因都是塗層表面的「結皮」或過早乾燥,從而捕獲載體溶劑或化學固化反應的產物(例如聚氨酯和某些紫外線的情況下的二氧化碳)。

 

 

 

如何解決製程中塗佈三防膠時產生氣泡?

 

1. 消除壓力罐內形成氣泡:

 

消除壓力罐內氣泡的過程通常非常簡單。 透過管線推至塗層閥時,通常會因空氣或氣體壓力過多而產生氣泡。 最簡單的解決方案是將空氣或氣體壓力降低到所需的絕對最小值,為機器提供足夠的流量。 此外,保持水箱水量也很有幫助。如果即使所需的最低壓力仍然會產生氣泡,則可能需要考慮盡可能縮短傳輸管線的長度以及罐子和機器之間的距離。 還可以增加傳輸管線的直徑或提高儲罐的高度,以促進盡可能低的壓力下的流動。 最後,不使用時,請勿將鍋子加壓超過 12 小時。 只需從壓力罐中釋放多餘的氣體即可避免未來的併發症。

 

2. 解決三防膠霧化後產生的氣泡

 

與罐內形成的氣泡類似,噴塗後立即出現氣泡通常是由於噴塗閥和霧化環上氣壓過大造成的。 與水箱氣泡問題一樣, 最簡單的解決方案是將氣壓降低到盡可能低的水平,但仍能實現足夠的流量和噴霧模式特徵。

 

3. 消除乾燥和固化期間和之後形成的氣泡

 

乾燥和固化過程中形成的氣泡通常是由於塗層的最上表面乾燥過快並形成“結皮”,避免溶劑或固化產品的使三防膠產生氣泡。解決方案是在製程前期中,降低乾燥溫度和氣流來減緩乾燥和固化速度。

 

4. 有許多潛在的解決方案:

 

  • 早期烘箱區域的溫度較低
  • 早期烤箱區域的氣流較低
  • 在塗料混合物中使用額外的稀釋劑
  • 使用蒸發速度較慢的替代溶劑稀釋劑
  • 使用較低表面張力的配方和稀釋劑

 

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