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摘要：电子电气设备广泛使用三防漆来保护线路板的集成电路及元器件免受外界环境的腐蚀。现使用的溶剂型三防漆含有可挥发性有机物，它是一类重要的污染源，对环境造成了极大破坏，也严重威胁着人类的健康。在国家环保政策的强制要求下，水性三防漆因不含 VOCs 越来越受到企业和公众的欢迎，并逐步取代溶剂型三防漆的使用。本文主要介绍了水性三防漆的性能特点及其在线路板防腐领域的应用。
关键词： 水性三防漆 线路板防腐
1 电子电气设备线路板防腐介绍
电子电气设备在使用时会受到环境中灰尘、潮湿、霉菌、盐雾、腐蚀性气体等的侵蚀，线路板及其元器件（集成电路、容阻件等）可能产生腐蚀、软化、变形和霉变等问题，导致线路板电路出现漏电、雷击、短路、器件失效等故障，不但影响产品质量，降低使用寿命，还存在安全隐患，威胁人们的生命安全。
为了提高产品的性能稳定性及质量可靠性，企业在生产制造中越来越注重电子电气设备线路板的防腐保护，按照防腐等级不同可分为薄层涂覆、厚层涂覆和灌封。
（1）薄层涂覆：通常指的是三防涂覆工艺，通过在线路板表面上喷涂或刷凃一层薄薄的三防涂覆材料（简称三防漆），涂覆厚度通常为 25-75μm，可有效防止空气中的潮湿、 霉菌、盐雾、灰尘及雷电等对线路板的腐蚀，如化学物质环境（酸、碱性气体等成分） ： 空调、干燥器、户外电子等；?办公室和家庭中的有害物质：电视机、计算机、电磁炉、 油烟机等；?其它所有需要三防保护的家电线路板；
（2）厚层涂覆：通常涂覆厚度越厚，防腐效果越好。针对薄层涂覆满足不了的领域，可通过增加涂覆厚度（干膜 100～200 μm）实现更高的防腐要求。1）高防腐领域：军工系统、通讯设备、户外精密设备（充电桩，通讯基站）等。2）环境恶劣：在恶劣环境中使用的设备，需要满足极高的防腐要求。矿井、海边， 面临灰尘、潮气、盐雾、风沙雨雪等环境；汽车电子（雨雪风沙等）；3）敏感元器件：?线路板针脚/引脚处：由于针脚结构存在毛细渗透现象及胶本身的重力作用，导致针脚处挂胶困难，薄层涂覆无法达到理想的防腐效果；特殊元件（风扇口处等）：高热、灰尘大。
（3）灌封：将整个线路板上元器件导电层都包裹住，外表形成一层很厚的胶体， 能够很有效的起到防水的作用。适用于对防水要求非常高的工作环境，如洗衣机、洗碗机等控制板，通常采用聚氨酯树脂进行灌封。
2 三防工艺及涂覆材料
“三防”通常指的是防潮、防霉、防盐雾，三防工艺（Conformal Coating）是指通过在印制线路板及其相关分立器件、集成电路的表面涂覆一层三防漆，固化后形成一层透明聚合物涂覆层，这层保护膜将电子线路板元器件与其工作环境有效地隔离开来，使其免遭恶劣环境的侵蚀、破坏，进而提高并延长设备的使用寿命，确保使用的安全性和可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，三防漆可以起到屏蔽和消除电磁干扰和防止线路短路的作用，提高线路板的绝缘性能，允许更高的功率和更近的印制板间距，从而可满足元件小型化的目的。三防漆从化学成分上主要可分为丙烯酸树脂（Acrylic，Type AR）、环氧树脂 （Epoxy，Type ER）、有机硅（Silicone，Type SR）、聚氨酯（Urethane，Type UR）和聚对二甲苯（Parylene，Type XY）五大类；按固化方式可分为热固化、紫外光固化和湿气固化；按溶剂类型不同，可分为溶剂型三防漆、水性三防漆、无溶剂（UV）三防漆。
3 水性三防漆的介绍
水性三防漆（Water-based Conformal Coating）又称水性涂料，是一种仅以水为分散介质的涂料，不含可挥发性有机物（VOCs）。其突出优势如下：安全方面: 水性三防漆仅以水做为稀释剂，不含 VOCs，无爆炸危险，生产、运输、储存和施工安全可靠，无安全隐患。近年来越来越多的化工安全事故，给公民的生命、财产带来巨大损失。水性三防漆凭借其极高的安全性，深受企业和公众的欢迎。环保方面: 溶剂型三防漆以甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、环已酮等有机溶剂做为稀释剂，其中甲苯、二甲苯是致癌性物质，危害人体健康，长期接触会引发员工的职业病危害（如职业白血病等），其它有机溶剂排放到空气中，造成环境污染。水性三防漆主要以水做为溶剂，固化过程无 VOCs 释放，无刺激性气味产生，对人体无毒害，且环保无污染。施工方面: 水性三防漆可以任意比例与水互溶，可直接用水进行设备清洗，方便环保，给日常施工带来诸多便利，使用过程无刺激性气味产生，能明显改善车间的作业环境，提高工人的工作效率与工作积极性。水性三防漆因其不含 VOCs，具有极高的安全性和环保性，不易燃易爆，无刺激性气味对人体无害，在线路板防腐领域越来越受到企业和公众的欢迎！
4 水性聚氨酯三防漆的性能特点
现有的水性三防漆主要有水性丙烯酸漆和水性环氧漆，水性丙烯酸漆柔韧性、耐磨及耐化学性能较差，易出现热黏冷脆的现象；水性环氧漆应力较大，易开裂变形。水性聚氨酯具有极高的柔韧性及耐化学性，弥补了其他水性漆的不足，具有更广泛的应用。水性聚氨酯三防漆以水性聚氨酯树脂为主剂，配以水、干燥助剂、流平助剂、消泡剂、杀菌剂及其他助剂研制而成，水性聚氨酯树脂由于存在两相结构和氢键结构，因此具有非常好的柔韧性及耐磨、耐化学性。水性聚氨酯三防漆因以水为稀释剂，具有安全环保、不易燃易爆、对人体无害，不污染环境等优势，可明显改善车间作业环境，提高工人的工作效率，此外还保留了传统溶剂型聚氨酯高附着、耐磨、耐化学性、耐高低温，耐湿热，耐盐雾等优良性能。
4.1 固化前性能
水性聚氨酯三防漆为乳白色均匀透明液体，内无悬浮物，无刺激性气味，具有荧光跟踪性，在线路板表面涂覆后可在紫外灯下检查是否有漏涂、误涂、缺陷等问题，以确保涂覆漆膜平整均匀、一致性好。
4.2 机械性能
1） 附着力：按 ISO 2409 漆膜附着力测试标准，产品附着力合格等级为 0-1级。采用百格法测试，参考划格标准 GB_T9286-1998，测试板脱落面积小于 5%，可以达到GT0级或1级。
2） 轴弯曲：按照 IEC 6464-2 测试标准，轴直径 3 mm，膜厚 0.06 mm 在锡箔纸上均匀涂覆试样，弯曲 180°后漆膜平整、无开裂，具有非常好的柔韧性。
5 总结
电子电气产品的质量可靠性要求越来越高，三防漆在线路板集成电路保护上的应用已必不可少。应国家环保政策的强制要求，只有在制造过程中采用更多的环保型产品才能取得经济和环境的和谐发展。水性三防漆已逐渐用于电子电气设备 PCBA 防腐保护，未来其应用将越来越广泛。
论文作者:展亚鸽
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/12
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