CN104320920A - 一种基于低内应力的电子产品涂覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子产品涂覆方法，该方法涂覆后的电子产品与涂层之间的内应力较低，利用敷形涂覆材料筛选及涂覆工艺参数设置相结合，实现电子产品的低内应力三防涂覆要求。清洗电子产品待涂覆的表面；将电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护；对电子产品进行预烘；对电子产品进行涂覆；涂覆完成后进行固化，固化完成后去除Wondermask P胶。整个工艺过程简化了操作过程，提高喷涂效率，降低了涂层与电子产品之间的内应力。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子产品涂覆方法，该方法涂覆后的电子产品与涂层之间的内应力较低，利用敷形涂覆材料筛选及涂覆工艺参数设置相结合，实现电子产品的低内应力三防涂覆要求。
背景技术
航天器电子设备工作在恶劣的空间环境时，其印制电路板易受到潮气、盐雾、霉菌等的影响而引发系统故障，因此需要在装联、调试合格的电路板组装件元件表面和焊接表面涂覆三防涂料，使电路板组装件能够抵抗恶劣环境的影响，达到长期防潮、防霉和防盐雾侵蚀的作用。并且能够防止由于温度突变、空气中产生露点使电路绝缘电阻下降甚至短路，有效避免电路之间电晕、爬电、击穿，提高航天器电子产品的可靠性。而电子产品涂覆后涂层与元器件之间的内应力问题一直是人们关注的热点，因为若涂层与元器件之间内应力过大，将导致的元器件本体破裂或端头镀层脱离的情况，从而导致元器件失效，严重时会对航天器造成毁灭性的灾难。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种电子产品涂覆方法，该方法能够显著降低电子产品敷形涂覆后涂层与电子产品之间的内应力，保证电子产品经温度环境试验后工作正常，以满足航天器电子产品三防涂覆的要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种电子产品涂覆方法，步骤为：
1)清洗电子产品待涂覆的表面；
2)将电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护；
3)对电子产品进行预烘；
4)对电子产品进行涂覆；
5)涂覆完成后进行固化，固化完成后去除Wondermask P胶。
步骤1)中清洗时使用半干无水乙醇棉球(或半干无水乙醇无尘纸)对电子产品待涂覆的表面进行手工清洗，清除灰尘、助焊剂、汗渍等多余物，经清洗后的电子产品不允许裸手直接触摸；
步骤2)中对电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护的方法为：使用Wondermask P胶将电子产品上的应力敏感器件、散热器件保护起来，避免器件本体粘上涂覆材料；
步骤3)中预烘温度为40-50℃，预烘时间为2-4h，预烘完成后自然冷却至室温；
步骤4)中对电子产品进行涂覆时的涂覆材料的热膨胀系数(CTE)值低于300m/m℃×10-6，涂覆材料的弹性模量(E)值低于10Mpa；比如DC1-2577LV；
涂覆时采用的仪器为自动喷涂设备，比如PVA650三防涂覆设备，喷涂时喷头的移动加速度为2500mm/sec2，喷头滴漆延迟时间为0.06sec，保证喷涂区域边缘精度为±2mm；
喷涂时喷头移动间距为2.5mm，雾化气压为0.6～1psi、喷涂高度为8～10mm，保证涂层厚度的均匀性良好；涂层厚度均匀性误差值为±10％；
喷涂时喷头移动速度为150～200mm/sec，喷头流速为28～30滴/10sec，保证涂层厚度区间为15～25μm；
针对插装电连接器，喷涂时喷涂方式为：喷头倾斜45°喷涂，喷头中心对准焊点根部，喷头中心与焊点根部的高度为8～10mm，采用直线喷涂命令对接插件本体下方的两排焊点进行喷涂；
针对除插装电连接器之外的器件，比如插装电容、TO封装元器件、表贴器件、插装二极管、插装集成电路，喷涂方式为：喷头竖直90°喷涂，喷头中心与电子产品的间距为3-25mm，采用区域喷涂命令对电子产品进行喷涂；
步骤5)中固化温度为40-50℃，固化时间为8-10h，固化完成后自然冷却至室温，去除Wondermask P胶时采用镊子等工具。
本发明与现有技术相比的优点在于：
本发明根据内应力公式提出涂覆材料的筛选依据，为涂覆材料提供评价指标；采用有机硅类涂覆材料替代聚氨酯类涂覆材料，可从材料本身降低涂覆后涂层中的内应力；采用Wondermask P胶(牌号2211-8SQ)将印制板组件上的应力敏感器件、散热器件保护起来，大大降低了三防涂覆过程中的内应力。采用精确的喷头移动加速度及喷头滴漆延迟时间设置，有效控制喷涂区域边缘精度；采用合理的喷头移动速度及喷头流速区间设置，有效控制涂层厚度区间；整个工艺过程简化了操作过程，提高喷涂效率，降低了涂层与电子产品之间的内应力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例
一种电子产品涂覆方法，步骤为：
1)清洗电子产品待涂覆的表面；
2)将电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护；
3)对电子产品进行预烘；
4)对电子产品进行涂覆；
5)涂覆完成后进行固化，固化完成后用镊子去除Wondermask P胶。
步骤1)中清洗时使用半干无水乙醇棉球对电子产品待涂覆的表面进行手工清洗，清除灰尘、助焊剂、汗渍等多余物，经清洗后的电子产品不允许裸手直接触摸；
步骤2)中对电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护的方法为：使用Wondermask P胶将电子产品上的应力敏感器件、散热器件保护起来，避免器件本体粘上涂覆材料；具体步骤为：使用针筒将Wondermask P胶涂覆在待保护的电子产品的器件本体上，然后使用涂抹棒将Wondermask P胶在电子产品器件本体表面覆盖均匀，室温固化；
步骤3)中预烘温度为50℃，预烘时间为3h，预烘完成后自然冷却至室温；
步骤4)中对电子产品进行涂覆时的涂覆材料为DC1-2577LV；
涂覆时采用的仪器为PVA650三防涂覆设备，喷涂时喷头的移动加速度为2500mm/sec2，喷头滴漆延迟时间为0.06sec，保证喷涂区域边缘精度为±2mm；
喷涂时喷头移动间距为2.5mm，雾化气压为0.8psi、喷涂高度为8mm，保证涂层厚度的均匀性良好；涂层厚度均匀性误差值为±10％；
喷涂时喷头移动速度为150mm/sec，喷头流速为30滴/10sec，保证涂层厚度区间为15～25μm；
喷涂方式为：喷头竖直90°喷涂，喷头中心与元器件的间距为3mm，采用区域喷涂命令对电子产品进行喷涂；
步骤5)中固化温度为45℃，固化时间为8h，固化完成后自然冷却至室温。
将上述得到的电子产品进行高低温循环试验测试，高温为200°，低温为0°，循环次数为5次，试验结束后电子产品上的玻璃封装器件没有产生裂纹。
本发明使用有机硅类涂覆材料，涂覆材料与电子产品之间的内应力的大小主要由敷形涂覆材料的弹性模量及其与元器件之间热膨胀系数的差异决定。随着工作环境的高低温变化，涂层与元器件之间的内应力逐渐增大，尤其当温度变化引起敷形涂覆材料由玻璃态向粘弹态的转化时，会导致敷形涂覆材料的热膨胀系数和弹性模量发生突变，从而使内应力急剧增大并最终导致元器件破裂失效。因此选择有机硅类涂覆材料可保证其热膨胀系数与弹性模量均在合理的范围内，同时有效控制喷涂区域边缘精度、涂层厚度区间及其均匀性，从而降低了电子产品三防涂层中内应力。
Claims (6)
1.一种电子产品涂覆方法，其特征在于步骤为：
1)清洗电子产品待涂覆的表面；
2)将电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护；
3)对电子产品进行预烘；
4)对电子产品进行涂覆；
5)涂覆完成后进行固化，固化完成后去除Wondermask P胶；
步骤2)中对电子产品除待涂覆的表面之外的部位进行保护的方法为：使用Wondermask P胶将电子产品上的应力敏感器件、散热器件保护起来；
步骤3)中预烘温度为40-50℃，预烘时间为2-4h，预烘完成后自然冷却至室温；
步骤4)中对电子产品进行涂覆时的涂覆材料的热膨胀系数值低于300m/m℃×10-6，涂覆材料的弹性模量值低于10Mpa；
涂覆时采用的仪器为自动喷涂设备，喷涂时喷头的移动加速度为2500mm/sec2，喷头滴漆延迟时间为0.06sec；
喷涂时喷头移动间距为2.5mm，雾化气压为0.6～1psi、喷涂高度为8～10mm；
喷涂时喷头移动速度为150～200mm/sec，喷头流速为28～30滴/10sec，保证涂层厚度区间为15～25μm；
步骤5)中固化温度为40-50℃，固化时间为8-10h，固化完成后自然冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种电子产品涂覆方法，其特征在于：步骤1)中清洗时使用半干无水乙醇棉球或半干无水乙醇无尘纸对电子产品待涂覆的表面进行手工清洗。
3.根据权利要求1所述的一种电子产品涂覆方法，其特征在于：步骤4)中对电子产品进行涂覆时的涂覆材料为DC1-2577LV。
4.根据权利要求1所述的一种电子产品涂覆方法，其特征在于：涂覆时采用的仪器为PVA650三防涂覆设备。
5.根据权利要求1所述的一种电子产品涂覆方法，其特征在于：针对电子产品上的插装电连接器，喷涂时喷涂方式为：喷头倾斜45°喷涂，喷头中心对准焊点根部，喷头中心与焊点根部的高度为8～10mm，采用直线喷涂命令对接插件本体下方的两排焊点进行喷涂。
6.根据权利要求1所述的一种电子产品涂覆方法，其特征在于：针对电子产品上除插装电连接器之外的器件，喷涂方式为：喷头竖直90°喷涂，喷头中心与电子产品的间距为3-25mm，采用区域喷涂命令对电子产品进行喷涂。
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