問:什么是 PCB 覆蓋工藝?其核心目的是什么?PCB 覆蓋工藝,是指在印制電路板表面涂覆一層功能性材料(如阻焊漆、三防漆、覆蓋膜等)的制程環(huán)節(jié),是 PCB 制造中保障板件可靠性、穩(wěn)定性的關(guān)鍵工序。該工藝的核心目的有三:第一,絕緣防護(hù),避免電路板在使用過程中出現(xiàn)線路間短路,尤其是高密度 PCB 的細(xì)線路間距場景;第二,環(huán)境耐候,抵御濕氣、鹽霧、灰塵、化學(xué)腐蝕等外界侵蝕,延長 PCB 的使用壽命;第三,物理保護(hù),防止線路表面被刮擦、氧化,同時降低焊接過程中橋連、虛焊的風(fēng)險。
在消費電子、汽車電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域,PCB 覆蓋工藝的執(zhí)行效果直接決定了終端產(chǎn)品的穩(wěn)定性,因此必須嚴(yán)格遵循對應(yīng)的工藝規(guī)范。
問:PCB 覆蓋工藝的主要類型有哪些?不同類型的規(guī)范側(cè)重點有何差異?目前主流的 PCB 覆蓋工藝主要分為三類,對應(yīng)的規(guī)范側(cè)重點各有不同:
阻焊漆涂覆工藝這是最基礎(chǔ)也是應(yīng)用最廣的覆蓋工藝,規(guī)范核心在于涂覆厚度、顯影精度、附著力。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如 IPC-6012)要求阻焊漆干膜厚度控制在 10-30μm,且需保證焊盤區(qū)域顯影完全,無殘膠;附著力測試需滿足百格測試≥4B 級,避免出現(xiàn)掉漆、起皮現(xiàn)象。
覆蓋膜貼合工藝多用于柔性 PCB(FPC),規(guī)范重點是貼合壓力、溫度曲線、氣泡控制。工藝規(guī)范明確,貼合時溫度需分段控制(預(yù)熱區(qū) 80-100℃,壓合區(qū) 160-180℃),壓力維持在 0.3-0.5MPa,且壓合后板件表面氣泡直徑不得超過 0.2mm,氣泡數(shù)量每 10cm2 不超過 1 個。
三防漆涂覆工藝針對高可靠性場景(如汽車、軍工 PCB),規(guī)范核心是涂覆均勻性、防潮等級、耐溫性。工藝要求三防漆需完全覆蓋非焊接區(qū)域,無漏涂、流掛現(xiàn)象;經(jīng)濕熱測試(85℃/85% RH,1000h)后,PCB 表面不得出現(xiàn)霉變、涂層開裂,且電氣性能無異常。
問:PCB 覆蓋工藝規(guī)范中,對基材預(yù)處理有哪些硬性要求?基材預(yù)處理是覆蓋工藝的前提,直接影響涂層與 PCB 表面的結(jié)合力,工藝規(guī)范對此有明確的硬性要求:
清潔處理:PCB 表面需去除油污、指紋、粉塵、殘留焊劑等雜質(zhì),通常采用等離子清洗或超聲波清洗。規(guī)范要求清洗后表面水接觸角≤30°,確?;谋砻娴挠H潤性。
粗化處理:對于 FR-4 等剛性基材,需進(jìn)行微蝕處理,使表面形成均勻的粗糙面(微觀粗糙度 Ra=0.8-1.2μm),增大涂層與基材的接觸面積。微蝕液濃度(如過硫酸鈉體系)需控制在 80-120g/L,微蝕速率穩(wěn)定在 1.0-1.5μm/min,避免過度粗化導(dǎo)致線路損傷。
干燥處理:預(yù)處理后的 PCB 需在 60-80℃的烘箱中干燥 15-30min,確保表面含水率≤0.1%。若含水率超標(biāo),涂覆后易出現(xiàn)氣泡、針孔等缺陷,這是工藝規(guī)范中嚴(yán)格禁止的。
問:PCB 覆蓋工藝的常見缺陷有哪些?如何依據(jù)規(guī)范進(jìn)行預(yù)防和整改?根據(jù) IPC-A-600E 驗收標(biāo)準(zhǔn),PCB 覆蓋工藝的常見缺陷及規(guī)范整改方案如下:
針孔與氣泡缺陷表現(xiàn):涂層表面出現(xiàn)細(xì)小孔洞或凸起氣泡。規(guī)范預(yù)防:嚴(yán)控基材含水率,涂覆前確保干燥徹底;調(diào)整涂覆參數(shù),如降低阻焊漆黏度(控制在 20-25s,涂 - 4 杯)、優(yōu)化噴涂壓力(0.2-0.3MPa);固化時采用階梯升溫(室溫→80℃→120℃→150℃),避免溶劑快速揮發(fā)產(chǎn)生氣泡。整改方案:針孔直徑<0.1mm 且數(shù)量≤3 個 / 10cm2 可修補(bǔ),超過則需返工重涂。
焊盤橋連與殘膠缺陷表現(xiàn):阻焊漆覆蓋焊盤邊緣或焊盤間出現(xiàn)殘膠,影響焊接。規(guī)范預(yù)防:顯影工序需控制顯影液濃度(碳酸鈉 20-30g/L)、溫度(30-35℃)和顯影時間(60-90s),確保焊盤完全露出;使用高精度曝光機(jī)(對位精度 ±0.02mm),避免阻焊菲林偏移。整改方案:輕微殘膠可用無塵布蘸取專用溶劑擦拭,嚴(yán)重橋連需重新曝光顯影。
涂層附著力不足缺陷表現(xiàn):百格測試中涂層脫落面積>5%,達(dá)不到規(guī)范要求。規(guī)范預(yù)防:強(qiáng)化基材預(yù)處理,確保表面清潔無雜質(zhì);選擇與基材匹配的涂層材料(如環(huán)氧樹脂類阻焊漆適配 FR-4 基材);固化溫度和時間需達(dá)標(biāo)(如阻焊漆固化條件 150℃×60min)。整改方案:附著力不達(dá)標(biāo)時,需徹底清除涂層,重新進(jìn)行預(yù)處理和涂覆。