三防漆：合理設計 避免后序問題

在電子設計中經常會遇到這樣的問題。經驗豐富的生產人員如果能盡早審查出設計師設計里的失誤并提出修改意見，就可以防止生產線上常見問題的發生。考慮周全的設計往往會帶來巨大收益，同時產線上順利的工作也使得設計師與生產人員的關系更為融洽。

理想情況下，設計工程師與產線工程師或負責涂層工藝的生產工程師密切合作。在設計初期避免潛在的生產問題要好過在畫好工程圖紙以后再去著手解決，而且也更容易解決。若想在設計階段就避免涂層可能會出現的問題，有以下4個需要考慮的因素：

只需要將那些不可以與元器件邊緣一同涂覆的連接器和元器件放置在恰當的位置，即可簡化三防漆的涂布工藝。可使用浸涂工藝作為潛在的替代方法，可以加快涂布時間并降低成本。同時還要避免出現一大組分立元器件，以避免引發高水平的毛細力，給涂層工藝帶來挑戰。通常線路板上沒有保護層或保護層過厚的區域很容易因應力出現開裂、分層和其他涂層缺陷。同樣，因元件較高涂布困難，出現難以涂布的區域或陰影（元器件下部未涂覆三防漆的地方）。伴隨而來還有飛濺現象，解決之道就是在設計時不要將較高的元器件放置在必須要涂覆的元器件旁邊。

理想情況下，設計師應注意到涂布和固化涂層后的工序，因為其他材料（如導熱膏/油灰和返工/返修化學品）可能會影響到涂層的完整性和總體性能。同時，在選擇粘合劑時，還要確保其與所選擇的涂層材料及工藝兼容，否則可能會對涂層的整體性能產生嚴重影響。

值得注意的是，選擇最合適的三防漆僅是保護過程的開端，但這一過程中往往會忽視元器件涂覆前的狀態。設計師應始終考慮到三防漆之前的工藝步驟，關鍵之一就是清洗。基板的整體清潔程度或基板上的殘留物（如免洗助焊劑殘留物）可能會對涂層的性能造成嚴重影響。基板上的殘留物可能會干擾固化機理，導致涂層與基板之間的附著力不良，從而造成涂層下方殘留導電物/離子物。

如果沒有額外注意或進行涂覆前的清洗方案，腐蝕性殘留物就會在PCB的導電走線之間形成橋接，隨著時間推移引起電路板失效。盡管涂層可以推遲失效，但失效終將不可避免。若電路板在涂布前表面有污染物，這些污染物（包括指紋、助焊劑殘留物、水分，以及其他大氣污染物）就會被密封在涂層下方，從而引起長期問題。為了保證產品具有長期的最佳性能，一定要在涂布三防漆前對電路板進行清洗和干燥處理。即使是在使用所謂的免洗助焊劑時，進行清洗通常也可以提升產品的長期可靠性。

三防漆材料通常呈液態狀，涂布時會在重力和毛細力作用下流動，由于自然存在的潤濕/擴散效果，涂布后會或多或少地在涂布位置流動。由材料表面張力、觸變指數和干燥時間共同作用，大部分材料會在重力的作用下沿著元件、引線和焊接點的尖銳邊緣蔓延開，如果初始黏度的降低大于溶劑蒸發導致的黏度增加，這種現象可能會因為干燥時間過長或烘焙操作而變得更加糟糕。

若想讓元器件在惡劣環境下仍保持良好的性能，了解并管控三防漆的蔓延性及其對覆蓋效果的影響是非常關鍵的。不論工藝流程是否指明需要掩蔽或進行選擇性涂覆，如果能在必須涂覆區域和絕對不可以涂覆區域之間留出3 mm的緩沖區，生產團隊就可以節省很多時間和精力。這個小小的緩沖區可以讓生產工藝變得更容易并且可防止在未來出現其他問題。

討論了設計初期合理決策的重要性之后，確定線路板表面有哪些物質會影響到性能，這是保證涂布三防漆工藝成功的關鍵。這將防止出現潛在生產問題，不僅包括涂布三防漆工序，還包括其他生產工序。總之，需選擇合適的材料，并適當地涂布、固化涂層。確定涂層材料是否會和其他工藝化學品發生反應，在涂布之前對元器件進行徹底的清洗和干燥處理，以保證后期完成穩定、可靠的電子組裝工序。