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利用红外炉固化三防漆的可行性

发布时间:2023-03-10 人气:791

利用红外炉固化三防漆的可行性

提问:请教一下各位,有使用红外固化炉进行三防漆固化的吗?对于温度和时间这方面的工艺要求有标准或者经验参考吗?

我们在讨论如何解决PCBA三防涂层“起泡”问题时,我曾提出过,利用红外线(IR)的穿透性热效应,让来三防漆从底部开始固化,从而达到减少气泡产生几率的建议。我也再次尝试着从机理的角度,希望对这个问题进行一下探讨。感谢刘海光老师对这一问题发表了大量精典的认识,使我受益匪浅。为了便于大家能对这一问题进行更深入地思考,我将讨论作了下述汇编整理,对一些语句作了补充修订完善,希望对更多的朋友有所帮助。

一位军代表也曾问过我你提出的这个问题,并问我:”有何隐患没有”。我告诉他,从涂料的红外线(IR)固化原理角度来讲,长波长的远红外和中红外线,由于其热效应的穿透性强,对有色涂料固化效率最为明显,但穿透涂层的“剩余能量”对基体材料的加热效应也越强。

若用于透明三防漆固化,特别是PCBA的三防涂层固化,负作用更是不可小视。穿透涂层的“剩余能量”有可能使芯片级器件因过热受到损伤。但如果采用接近可见光的近红外,则有可能有效防止这种“负效应”的破坏作用。具体讲,我认为2微米~4微米波长的红外辐射比较适合用于PCBA三防涂层的固化,对此,我有过亲身实践的经历,只是数据测试不充分。如果你们要尝试,可组织一次验证测试。

即是说,可否利用红外线固化PCBA三防漆,首先要评估确认红外辐射源光谱的峰值波长,其次才是确认功率(温度)和时间。

刘海光:剩余能量意味IR用于加热、不同材料会有不同受热效果的、也就是说PCBA会有受热不均现象产生,典型的例子就是IR返修工作站、可以用IR成像仪观察证实…,用IR加热固化三防涂料属于快速固化、与一般热固化理论和要求有些矛盾的、一般认为慢速好于快速、再一个是需要涂料厂家的认可吧…,呵呵。有些器件厂家会剔除IR加热方式的,如钽电容、晶振、陶瓷类传感器等。用于表干加速生产周转可以、完全用于涂料固化可能的风险还是比较大的。相比之下,紫外固化技术已经很成熟了、为什么要用IR呢?@廖小波

刘老师说得对,作用PCBA的IR,由于不同的元器件对IR的吸收峰(能力)不同,可能产生不同的热效应,因而“过热”的风险很难预测。因此,我主张用近红外作辅助性的预固化,最终固化还是在恒温的热风干燥箱中完成。

“仅管紫外线(UV)能固化涂料,是地球人都知道的事儿,但你们还是需要论证UV固化PCBA三防漆的安全性”。对此,我与国内一家知名三防漆厂商的技术总监探讨过这个问题,他组织他们的技术团队写出了一份论文初稿,我认为基本上可令人信服的排出UV能量破坏芯片级器件的嫌疑。但也是在最近,我听说业内也有企业的技术总监对这个问题表现出了关注。原因是,他们关注到,他们PCBA上的一些芯片,在电装后的功能测试时都是正常的,但经过X-Ray检测后,功能就异常了,而且不是一两件“个案”。这是否与X射线有关?对此问题,他们还在探讨中。

我提出用近红外预固化PCBA三防漆的初衷,是为了探索解决业内人士普遍反映的,在PCBA上厚型涂覆三防漆时恼人的“气泡”问题。我曾在彩色薄膜开关面板的丝网印刷生产线上,用自制的近红外预固化技术,解决了连续印刷生产时,多色套印中易发生的“渗色”问题。同时,利用这个简易装置,帮一个客户成功解决了PCBA喷涂聚氨酯三防漆时起气泡的问题。只是当时未作今天考虑到的那么多可靠性评估测试。

带电粒子是会损伤芯片的、尤其宇航产品…,防范措施通常用镀金面来屏蔽带电粒子对DIE的损伤、但传感器比较难、JP核事故的机器人为此死了几个了…,对单一材料的涂层可以用红外加速热固化、汽车补漆照射片刻就可以打磨在喷漆了、印刷行业也会用红外固化和干燥的、因为他们的生产速度极快…,呵呵。

红外用于加速表干还是很有效的,表干也意味后面干燥炉的清洁度要求可以低一点了,这个实际作用是看得见的效果。转运到大库房自然干燥过程也不怕尘埃污染表面了。

最好找一下涂料方面的专家听听他们的建议、譬如誠億逹的Dennis,毕竟每种涂料固化方式还是有差异的。

至于那个2-4微米的辐射源很难达到100%的,以前做过项目进口的也只能80%,不过现在纳米材料上来后应该有所改观了吧…,呵呵。第一次接触回流焊还就是个IR的。现在这个技术用于真空回流焊很普遍了。

我第一次接触红外线(IR)固化技术,是在上世纪八十年代中期,论证用远红外技术改造喷漆车间烘房。为此,还专门购置了一台一立方米的IR烘箱作测试。但那次只接触了一种无可见成份的远红外线(IR)辐射源(波段记不住了)。

后来,在九十年代初从事印制板制造工艺期间,接触到了用IR热熔机对印制板导线表面的锡铅合金电镀层实施热熔。这项技术用到的,就是有可见光成份的近红外辐射源。而且预热和热熔段是两种不同峰值波长的IR辐射灯,并在预热段配制了两种不同功率的IR灯。

这期间,对于不同的物质对不同峰值波长的红外线有不同的吸收特性,因而对会表现出不同的加热效率之机理,有了较为深刻的认识。九十年代中期和后期,在继续从事印制板和薄膜标牌面板丝网印刷生产的过程中,成功的应用过近红外灯加速固化油墨的技术。并在PCB售后服务过程,以及参加SMT专委会的活动期间,对IR技术在油墨固化工艺过程中的应用,有了认识。同期,在客户服务过程中,接触到了IR技术在回流焊工艺中应用。

前些日子,在作热风回流焊升级选型调研过程中了解到,红外加热技术基本上已完全退出回流焊机的应用市场,被确保对各种材质加热均匀性一致的热风循环技术取代了。

   

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