选择性涂覆工艺研究鲍秀森陈红(中船重工集团第七二二研究所武汉430079)摘要介绍选择性涂扭工艺通过分折或试验探索了选择性涂授工艺参数与涂料筛选且对选择性涂覆技术在国内PCB三防涂搜领域的应用和推广具有重要的参考借鉴价值关键词涂覆设备工艺参数涂料选择随着计算机智能控制技术的进步全自动选择性涂覆技术九十年代开始出现电子产品中的印制电路板组件(PBC)涂覆领域并应用于它是一种由计算机智能控制在基板上进行有选择的局部或全部精确喷涂多种液态涂料的涂覆工艺99%它的应用可使涂料的利用率达到极大降低了涂覆的成本省略了掩盖和反掩盖的复杂过程大大缩短了生产周期使印制电路板组件在线涂覆工艺成为现实目前国内印制电路板组件三防保护涂覆主要采用传统工艺方式喷涂:浸渍或涂刷三种而喷涂又分为手工喷喷涂和自动化机械喷涂污染等来看手工喷喷涂但无论是从均匀性可操作性效率或环境浸渍和刷涂都有其局限性例如手工喷的使用具有环境污染;精度差好掌握效率极低涂层不均匀需要掩盖损害工人健康等问题而浸渍则有操作时间不有滴挂现象效率低不能在线使用如果操作时间过短印制电路板会产生气泡刷涂也存在涂层不均匀影响防护涂层的形成而且涂层的厚度不可控涂料浪费也很严重;;精度低浪费大等问题随着涂料发展和涂覆技术的进步传统涂覆工艺被自动化程度很高的选择性涂覆工艺所代替成为必然由于选择性涂覆设备引进数量较少或国内自主研制开发较慢~J工艺研究相对落后严重影响了选择性涂覆技术在国内电子产品制造领域的应用和推选择性涂覆设备选择性涂覆设备以应用基于溶剂或操作简便且能够在线使用%固态的涂料涂覆过程完全满足环保和防火标准它可10并且能够对电路板进行高精度的敷形涂覆可以用于电路板组件或其它基板的涂覆而省去了掩模和去模的耗时与成本;两种类型的分配器进行液体的涂覆:喷射方式进行整体覆盖针状分配器对于难于接近的区域进行精确的涂覆并精确F168地控制邻近非涂覆区域DC喷嘴传输机构安装在高精度滚珠丝杠上通过具有光学编码反馈的开发了基于Widno伺服电机进行定位涂覆过程由计算机控制的运动系统控制SCSws59操作系统的操作界面使得涂覆过程易于操作软件提供了在线编程和基于屏幕显示的坐标mm编辑.05计算机控制系统的编程精度可以达到士00系统重复精度为士OO25mm所有的空气管道为聚乙烯材料制成11P选择性(Av550):涂覆机规格mm500nuX500最大喷涂尺寸最小喷涂尺寸PCB:20IlX20lnnu:板最大重量5Kg:PCB板零件最大高度:76m可编程移动3D(X:YZ)可旋倾喷嘴轴0一90:运动定位分辨率运动定位重复率士0005m士0O25m:单轴最大移动速度2:70m/nIs选择性涂覆工艺我们探讨了选择性涂覆工艺影响涂覆表面质量的各种因素并对选择性涂覆进行工艺分析和工艺试验压力21影响选择性涂覆涂层表面质量的主要因素有Y:涂料粘度及流量喷涂距离及3D(x)移动速度及加速度Z喷涂路径的选择等工艺流程电路板清洗涂料选择及配制设备安全挂查喷涂路径编程模拟嘴涂润试工艺参效选择电路板诊搜涂科固化层检珍诊工艺流程图.2工艺参数2系统压力:05柳a~12MPaF169地控制邻近非涂覆区域DC喷嘴传输机构安装在高精度滚珠丝杠上通过具有光学编码反馈的开发了基于Widno伺服电机进行定位涂覆过程由计算机控制的运动系统控制SCSws59操作系统的操作界面使得涂覆过程易于操作软件提供了在线编程和基于屏幕显示的坐标mm编辑.05计算机控制系统的编程精度可以达到士00系统重复精度为士OO25mm所有的空气管道为聚乙烯材料制成11P选择性(Av550):涂覆机规格mm500nuX500最大喷涂尺寸最小喷涂尺寸PCB:20IlX20lnnu:板最大重量5Kg:PCB板零件最大高度:76m可编程移动3D(X:YZ)可旋倾喷嘴轴0一90:运动定位分辨率运动定位重复率士0005m士0O25m:单轴最大移动速度2:70m/nIs选择性涂覆工艺我们探讨了选择性涂覆工艺影响涂覆表面质量的各种因素并对选择性涂覆进行工艺分析和工艺试验压力21影响选择性涂覆涂层表面质量的主要因素有Y:涂料粘度及流量喷涂距离及3D(x)移动速度及加速度Z喷涂路径的选择等工艺流程电路板清洗涂料选择及配制设备安全挂查喷涂路径编程模拟嘴涂润试工艺参效选择电路板诊搜涂科固化层检珍诊工艺流程图.2工艺参数2系统压力:05柳a~12MPaF16924模拟喷涂调试平面模拟喷涂调试在PcB.412定位夹具上放置Zommx30mm1009一1609铜板纸选择喷涂工艺参数并试喷涂来观察路径和边缘精度通过试喷涂选择最佳工艺参数通常l:喷嘴压力:.2MPa一0.5MPa0然后将按PCB板绘制的非涂覆区域1方框图放置PCB定位夹具上选择最佳工艺参数.42.23D试喷涂来测试程序和非涂覆区域边缘精度进行工艺分析建模编程模拟喷涂调试当PCB元器件高度大于1Omm时x必须进行3D(YZ)模拟喷涂调试在PcB定位x夹具上放置模拟板ch在手动操作设备模式(eaT)调整可旋倾喷嘴角度z轴移动速度Y折点加速度等工艺参数并试喷涂加速度噪音245来观察路径和边缘精度涂料的流挂建模涂层平整度折点通过试喷涂选择最佳工艺参数进行工艺分析编程喷涂路径的选择平面喷涂一般采用经纬路径为获得较好涂层平整度3Dx涂覆(路径折点)Z拐点设计在PBC板边缘与喷雾图形中心重合线上精确涂覆或Y采用回形或园形路径由于选择性涂覆喷雾图形轨迹为窄条故可避让非涂覆器件线等状态时但喷嘴在运动过程中的折点拐点变喷嘴运动变速变向重叠因而喷嘴运动速度相对直线运动速度有所减缓易产生涂层增厚25所以选择正确喷涂路径对提高涂覆质量有重要作用喷涂操作)选择性涂覆机(aPAV0喷涂时将工件固定在专用工装上定位5)起动喷涂机即可自动完成喷涂每批次PCB喷涂前必须校对零位然后在关闭漆罐的状态F启动检查确认安全程序或喷涂操作程序)喷涂操作观察输料管中是否有气泡b继续喷涂之前一定要让其溢出)涂料罐压力调节为5c0小的泡气不会影响最终结果如果气泡较大在通常大的泡是涂覆效率变低的原因a一120KPPKa涂料气粘度大于..SPa0s时需要增大涂料罐压力.5MP)喷嘴压力调节为02Mpa~0da将调节旋钮往里推进可锁定调节旋钮)精确喷涂方式使用点涂阀对难于接近的区域进行精确涂覆并精确控制涂覆区域e3涂料的选择为保证选择性涂覆工艺性和可靠性涂料的选择原则一是根据对防护材料的性能要经工艺试验与涂料筛选求选择涂料和配比设计上应优选单组份涂料如丙稀酸漆二是满足选择性涂覆设备工艺性能seC(oC^)硅铜树脂漆原则:CRCplatieote70HPsAApLMILl46058CPUc聚氨脂漆因为双组份涂料在选择性涂覆设备应用存在以下问题F171:)混配后l失效时问短困难一般为6h~8h)涂料管系2喷嘴易堵塞)3喷嘴定位夹具堆积涂料清除4喷涂环境喷涂工作间操作环境应符合工艺规范SL汀106674195《9涂料涂覆通用技术条件》规定551样件检测引用标准GJB1501068《军用设备环境试验方法》盐雾试验湿热试验霉菌试验温度冲击试验样件试验结果为判据)经湿热试验a盐雾试验温度冲击试验检验样件膜层不出现明显蜕色起皱开裂或脱落现象)经霉菌试验b检验件长霉等级不大于2级6注意事项)为保证PCB涂覆质量a应在PCB装配焊接后即实施清洗其间隔时间越长清洗效果越差)bPcB上有橡胶硅橡胶为原料制成的零件时5热浸时间不能大于20烘干温度不大于40℃)c)d喷涂操作者必须戴防静电或乳胶手套喷涂结束后严禁裸手触摸PCB必须清洗喷嘴和夹具定位表面堆积的涂料7结束语随着选择性涂覆技术和工艺的发展全自动选择性涂覆设备和更优良的三防涂料及完善的工艺技术将更广泛应用于军用印刷线路板组件(PCB)三防涂覆领域F172
