军用电路板的一种防护方法

【前言】军用电路板的一种防护方法由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。QU Lixin (Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun,130033,China) Abstract:The work condition of military electronic equipments is very bad,which demands high quality and reliability.To satisfy t...

摘 要:军用电子装备使用条件恶劣,对质量与可靠性要求高,为满足战备需求,提高装备的环境适应性能力,必须加强装备的防护能力建设。通过对电子装备核心基础部件印制电路板的防护设计实施和检验,探索出一种适应装备多品种小批量特点,手工实施印制电路板的防护涂覆,通过了环境测试和实际环境验证,是一种有效的印制电路板防护方法。

关键词:电子装备;防护;印制电路板;手工涂覆

中图分类号:TN702文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2009)19-184-03

Defending Method of Printed Circuit Board for Military Use

QU Lixin

(Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun,130033,China)

Abstract:The work condition of military electronic equipments is very bad,which demands high quality and reliability.To satisfy the requirement of combat readiness,to improve the ability of environment adaptability,the defending ability of military electronic equipments must be enhanced.By designing and testing the defending method of the core components of electron equipments,a defending coating method of hand-made printed circuit board is given to satisfy the variety and small scale production of electronic equipments.The environment test and real environment verification are passed,that would be an effective defending method of printed circuit board.

Keywords:electronic equipment;defending;printed-circuit-board;hand coating

0 引 言

军用电子装备防护,一般是指防潮湿、防霉菌和防盐雾腐蚀(moisture proofing,fungus proofing,salt and spray proofing)简称“三防”[1]。但在实际应用中作为产品环境适应性防护措施的俗称,三防具有更加广泛的含义(环境因素通常包括温度、振动、潮湿、沙尘、盐雾、低气压和冲击等)。随着现代电子技术日新月异的发展,对军用电子装备的可靠性提出了越来越高的要求,而电子装备的可靠性又与环境因素有着密不可分的关系,电子装备的三防是涉及机械、电化学、生物等多门类多科学的综合技术,对提高装备整机的质量与可靠性、延长装备使用寿命、减少装备故障率等具有重要保障作用[2]。

几乎所有的电子设备,小到遥控玩具,大到计算机、通讯设备、工业控制设备、军事装备等,只要有集成电路等电子元器件,就要使用印制电路板,以达到对元器件的安装和电气互联的作用。随着巨大规模集成电路、超高速集成电路及表面贴装元器件的大量使用,采用先进的电子互联技术,使印制电路板的组装密度较大,对印制电路板的可靠性提出了更高的要求,对印制电路板的三防(环境适应性)提出了更高的要求。经三防涂覆,元器件通过涂层与底板粘接增加了机械强度,管脚经涂层隔离可达到长期防潮、防霉和防盐雾侵蚀的作用。但需要指出的是,军用电子装备的三防是一项系统工程,涉及方方面面,对印制电路板的三防涂覆处理只是其中的一个不可缺少的重要环节之一。

研究所承担的军工任务通常具有多品种小批量的特点,在对印制电路板进行三防涂覆处理时,不同于大批量自动化处理,更多的是采用人工的方式手动进行。为此,经多方探索和学习借鉴,总结出手工方式对印制电路板进行涂覆的方法,现以涂覆DB SF-6101三防保护剂为例,作详细介绍。

三防保护剂性能介绍:选用某化工研究所研制生产的DB SF-6101三防保护剂,该保护剂具有突出的“防潮”、“防霉”、“防盐雾”性能;具有良好的介电性能,耐电弧、耐电火花,电击穿强度高;具有良好的憎水性能,在潮湿环境中,漆膜仍不失其良好的电性能;耐温变性好,耐化学药品性能好,有较强的耐氧化性、热稳定性、抗老化性,能耐多种不同浓度的酸、碱、盐的腐蚀;能在常温或低温下固化,漆膜致密光亮,附着力强,并有装饰性;涂覆工艺简单,喷涂、浸涂、刷涂皆可,涂料粘度可根据选用的施涂工艺进行调节,而不影响涂料性能[3]。

1 实施步骤

三防保护剂涂覆工艺流程如图1所示。

图1 三防保护剂涂覆工艺流程图

1.1 实验室环境要求

(1) 工作间必须保持清洁干净,并具有良好的通风条件。

(2) 工作间的相对湿度应控制在65%以下。

(3) 工作间的温度应控制在(25±5) ℃ 。

(4) 工作间设防静电工作台及手腕带插孔并接地良好。

(5) 工作间内严禁烟火,并应具有必要的防火设备。

1.2 印制电路板的清洗

由于印制电路板在焊接过程中必须使用助焊剂,而助焊剂在焊后有残渣留在电路板表面,加上操作者手上的油脂和汗渍,可能导致元器件性能不良或受到腐蚀,为确保可靠性,焊后必须进行清洗,以便去除焊剂残渣和其他污染物,满足有关标准对杂质污染物和表面绝缘电阻的要求[4],并能增加三防保护剂与印制电路板基体的粘合强度。

清洗剂选择无水乙醇,因为其物理化学性能稳定,具有良好的清洗能力,具有良好的溶解度,且购买贮存方便,包装灵活,价格适当。

电路板手工清洗:将适量无水乙醇倒入不锈钢容器内,把电路板放入,操作人员带防静电手腕带使用防静电刷子轻轻的反复刷洗,尤其是管脚附近,干净后,直立放防静电架上,沥干后,用干净的无水乙醇再次清洗,沥干,然后放入干燥箱。烘干的时间和温度见表1。

表1 烘干时间和温度对照表

相对湿度 烘干温度 / ℃烘干时间 /h

60%以下

60%～70%

70%～80%

80%以上

45～50

4

5

6

7

1.3 不应涂覆部位的防护方法

(1) 印制电路板板组装件的插头部位应使用纸胶带进行粘封。

(2) 其他不需涂覆的部位(点)用纸胶带粘贴即可。

(3) 不应涂覆的部位包括:

接插件的插接部位;散热器;微调电容,可调电感,可调电阻和2 W以上的电阻;开关,波段开关的滑动接点,非密封型继电器的接点(触点);用于测试的接线柱(点);线束活动 (伸缩、转动)部位;其他无防护涂覆要求的部位(点)。

操作者进行防护时,应戴白色无尘防静电手套,佩戴防静电手腕带,以防止元器件静电损伤和污染清洗后的印制电路板。

印制电路板不应涂覆部位防护完成后,将电路板垂直放置于防静电架上,准备涂覆。

1.4 三防保护剂配制

按出厂技术条件和说明书对 DB SF-6101三防保护剂进行严格检查,漆质应无沉淀物、杂质、油污,漆液应呈淡黄色透明状态。 配制稀释剂所需溶液应符合有关技术要求。

稀释剂配方见表2,盛于一次性洁净塑料容器内并搅拌均匀;

涂料配方见表3,盛于另外一个洁净塑料容器内并搅拌均匀。

表2 稀释剂配方

名 称比 例规 格

甲苯50分析纯

醋酸酊脂25分析纯

正 丁 醇25分析纯

表3 涂料配方

原料名称配制量说明

DB SF-6101 适量

防霉剂 适量根据需要添加

稀释剂适量用涂-4粘度计控制到要求粘度为准(≥15 s)

1.5 涂覆

用细毛刷蘸涂料对印制板电路板正反两面各均匀涂覆二次,每次涂覆厚度应均匀。第一次涂覆后应水平静置,自然干燥4 h后,再进行第二次涂覆。

涂刷时应按顺序从一边开始,由高到低,均匀涂覆,避免遗漏。

1.6 干燥

将涂覆过的印制电路板平放入干燥箱中(不能重叠),加温至45～50 ℃烘3 h后去掉保护材料,然后继续放入45～50 ℃干燥箱中烘5 h,切断电源,随箱冷却至常温即可。

也可将涂覆过的电路板放置在清洁、无尘、干燥、通风、无污染的室内进行自然干燥,8 h后去掉保护材料,然后再自然干燥16 h。

1.7 检查

产品进行涂覆后,操作人员应对以下内容进行自查:

(1) 漆面应均匀、光滑、光亮,无流痕、堆积、泛白、针孔、皱纹等缺陷,目测漆层内无尘埃及其他多余物;

(2) 无漏涂覆部位,不需涂覆部位应无涂料,无脏物;

(3) 固化检查:用手指用力按压防护漆面,漆面应无指纹。

1.8 安全与注意事项

(1) 操作者应按工艺规程规定的顺序进行涂覆操作;

(2) 操作者在操作过程中应遵守有关安全规章制度,并作好记录;

(3) 未经检验合格的产品不准进行涂覆;

(4) 进行防护涂覆的产品应在烘干结束后立即进行涂覆;

(5) 涂覆装有静电敏感器件的印制电路板时,应使整机及涂覆设备良好接地;

(6) 涂覆过程中严禁水、油类物质混入涂料中;

(7) DB SF-6101三防保护剂应放置在阴凉、通风、干燥的库房贮存,禁止阳光直接照射;

(8) DB SF-6101三防保护剂自生产之日算起贮存稳定期为一年,如果超过贮存稳定期,可按产品标准规定项目进行检查,结果符合质量规定要求,则仍可使用[5-9]。

2 结 语

采用上述方法对印制电路板进行三防处理,已经通过有关检验机构按GJB150要求的湿热、霉菌和盐雾检测,并应用于某舰载电子跟踪装备中[10]。

参考文献

[1]SJ 20812-2002.军用电子设备三防设计的管理规定[S].

[2]电子科学研究院.电子设备三防技术手册[M].北京:兵器工业出版社,2000.

[3]哈尔滨化工研究所.DB SF-6101使用说明书[Z].

[4]梁治齐.实用清洗技术手册[M].北京:化学工业出版社,2001.

[5]QJ1781.1~4.漆喷涂工艺细则[S].

[6]电子工艺标准化技术委员会.电子行业工艺标准汇编[S].2005.

[7]QJ/KCGW 03.03.003-2002 DB.SF-6101三防涂覆工艺细则[S].

[8]田芳,乔海灵.三防保护涂覆工艺及设备[J].电子工艺技术,2006,27(2):108-110.

[9]黄萍,张静.印制电路板组件三防涂覆工艺研究[J].电子工艺技术,2007,28(6):324-329.

[10]GJB150-86.军用设备环境试验方法[S].