因?yàn)閷?zhuān)業(yè)
所以領(lǐng)先
用于軍事應(yīng)用的電子設(shè)備不僅僅是首次、而且每一次預(yù)計(jì)都要在人類(lèi)已知的一些最復(fù)雜和最苛刻的環(huán)境條件下運(yùn)行。軍事項(xiàng)目通常運(yùn)行數(shù)十年,在項(xiàng)目的生命周期內(nèi)往往要對(duì)硬件進(jìn)行多次升級(jí)。
大多數(shù)航空航天電子設(shè)備會(huì)受到大量振動(dòng),操作溫度經(jīng)常劇烈變化(取決于電子設(shè)備是否位于機(jī)艙或非加熱區(qū)),另外還有可能接觸清洗化學(xué)品和防凍液等。商業(yè)和軍事航空航天應(yīng)用的項(xiàng)目壽命通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年,在其使用壽命內(nèi)往往要對(duì)硬件進(jìn)行多次更新。
所需的系統(tǒng)集成水平不斷上升,且日益要求增加組裝密度、減輕重量和提高多種條件下的可靠性,例如更大的溫度范圍、更高的熱變化率、更大的振動(dòng)范圍以及在部署點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)條件下儲(chǔ)存更長(zhǎng)時(shí)間等。
因此,有必要考慮電子設(shè)備在這些環(huán)境下的保護(hù)問(wèn)題,而這種分為兩類(lèi):初級(jí)保護(hù)和二級(jí)保護(hù)。
一、初級(jí)保護(hù)
航空或軍事電子設(shè)備通常安放在某種類(lèi)型的外殼或箱體內(nèi)。在可行的情況下,組件所在的箱體/外殼將構(gòu)成設(shè)備的初級(jí)環(huán)境保護(hù);其可以是完全防塵防水的密封箱體或外殼,也可以是為組件的敏感部分排出潛在有害物質(zhì)、以此讓硬件免遭損害的外殼。
理論上說(shuō)起來(lái)容易,但現(xiàn)實(shí)中卻很難實(shí)現(xiàn),特別是在該裝置必須與另一設(shè)備連接(為電池充電、通信/編程等)或需要通風(fēng)冷卻的情況下。因此,普遍采用三防漆為電子組件提供二級(jí)保護(hù),并在殼體破裂或受損的情況下提供備份保護(hù)。
二、將三防漆用作二級(jí)保護(hù)
鑒于三防漆通常用于提供二級(jí)保護(hù),因此在選擇適合的三防漆材料時(shí),需考慮到必須予以緩解的主要威脅以及由組件的長(zhǎng)使用壽命而引發(fā)的其他獨(dú)特需求。由于外殼應(yīng)該提供主要的阻隔性能,那么二級(jí)保護(hù)則具有四大標(biāo)準(zhǔn):濕度/冷凝、最高操作溫度、操作溫度范圍、減少錫須和返修方便性。
1冷凝
需要牢記的是,密封的裝置在隔絕污染物時(shí),也會(huì)將潛在的污染物封存到里面去。很難完全去除外殼中的全部水分,因此在密封外殼內(nèi)可能存在濕氣。隨著溫度和壓力變化,當(dāng)線(xiàn)路板表面達(dá)到“露點(diǎn)”時(shí),組件完全有可能會(huì)受到冷凝濕氣的影響。
2最高操作溫度
重要的是,三防漆材料在預(yù)期的最高操作溫度下不會(huì)顯著軟化。軟化會(huì)導(dǎo)致涂層“流動(dòng)”,造成印制線(xiàn)裸露,并可能吸附顆粒物質(zhì),形成導(dǎo)電通路,繼而發(fā)生意外短路。
3操作溫度范圍
除了最高操作溫度外,重要的是要確保涂層能夠按照運(yùn)作期間的預(yù)期速度經(jīng)受住最低和最高操作溫度轉(zhuǎn)換,而不出現(xiàn)裂紋。涂層上出現(xiàn)裂紋顯然會(huì)降低涂層作為保護(hù)屏障的有效性。
4減少錫須
自推行無(wú)鉛焊接以來(lái),大部分組件的引線(xiàn)都進(jìn)行鍍錫處理,而由于軍事和航空電子組件的生命周期極長(zhǎng),三防漆已被廣泛用作減少錫須的有效策略。眾多研究結(jié)果表明,大多數(shù)通用型涂層可以降低因?qū)щ婂a須絲造成的短路風(fēng)險(xiǎn)。一般而言,所實(shí)現(xiàn)的緩解程度更多地取決于涂層覆蓋率,而非涂層特性,雖然一些模棱兩可的數(shù)據(jù)表明,更硬、更堅(jiān)韌的涂層可以更顯著地降低風(fēng)險(xiǎn),但也必須考慮平衡問(wèn)題,以免對(duì)焊點(diǎn)壽命造成更大影響??傮w上,側(cè)重于實(shí)現(xiàn)100%的金屬表面涂層覆蓋可能是更為有效的緩解對(duì)策。
5維修或升級(jí)
在升級(jí)或維修過(guò)程中,有很大可能要更換組件,并且為了更改硬件,需要在不同區(qū)域之間進(jìn)行“跳線(xiàn)”。因此,為了方便維修,涂層最好能夠輕松、徹底地從選定區(qū)域去除掉,而為了確保能夠?qū)S修后的區(qū)域進(jìn)行有效和永久密封,涂層本身最好也要具有很強(qiáng)的粘附力。如果能夠輕松地完全去除整個(gè)三防漆,則可以避免上述問(wèn)題。
材料選擇
在考慮與選擇適合三防漆材料相關(guān)的上述五個(gè)因素時(shí),可參考以下表格,該表匯總了通用三防材料類(lèi)型及其各自相對(duì)性能。該表特意選取了通用材料,此外還有各種融合了每一類(lèi)最佳特性的改性材料。
1丙烯酸材料
大體上,丙烯酸材料能夠很好地平衡二級(jí)保護(hù)材料所需各種特性。丙烯酸材料的主要優(yōu)點(diǎn)是易于維修和返工,可以很輕松地通過(guò)浸泡在溫和的溶劑中去除整個(gè)涂層。
2氨基甲酸乙酯和環(huán)氧樹(shù)脂材料
在作為保護(hù)屏障方面,氨基甲酸乙酯和環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)材料的效果通常不太好(因其硬度較大,但能夠有效減少錫須),在明顯溫差的情況下更易開(kāi)裂,在返修作業(yè)時(shí),通常需要更具腐蝕性的化學(xué)試劑才能予以清除。油改性或醇酸樹(shù)脂化學(xué)材料在其使用壽命內(nèi)會(huì)釋放出各種化合物 - 特別是在高溫下,使得這些材料不適用于保護(hù)性應(yīng)用。
3硅酮材料
除濕氣外,硅酮材料通常具有良好的阻隔性能,和廣泛的操作溫度范圍。在返修作業(yè)前,雖然可以通過(guò)機(jī)械磨蝕去除,但硅酮材料通常很難有效清除。室溫硫化(RTV)硅酮材料往往會(huì)釋放出各種副產(chǎn)物(其中一些可能具有腐蝕性),因此,必須在此類(lèi)材料完全固化后才能放入裝置內(nèi)進(jìn)行密封。
4聚對(duì)二甲苯
聚對(duì)二甲苯涂層材料具有出色的保護(hù)性能,由于它們?cè)谡婵罩衅喑练e而成,因此能提供最佳的覆蓋率。聚對(duì)二甲苯的主要缺點(diǎn)是應(yīng)用時(shí)需要專(zhuān)門(mén)的沉積室,而且必須達(dá)到100%完美遮蔽。聚對(duì)二甲苯材料難以檢查和返工。聚對(duì)二甲苯的層間粘附力較差,在返修作業(yè)后通常需要重新涂敷其他類(lèi)型的材料。
三、三防漆水基清洗劑介紹
水基清洗劑 C108 是適用于清洗三防漆和結(jié)構(gòu)膠類(lèi)的一款環(huán)保型水基清洗劑。本品結(jié)合超聲波浸泡清洗工藝,能有效清除治具上殘留的三防漆,使其輕松脫落以達(dá)到使用要求。水基清洗劑 C108 相對(duì)于傳統(tǒng)的溶劑劑型清洗劑,本品具有氣味小、環(huán)保、使用安全不易燃,低 VOC 等優(yōu)點(diǎn)。C108 是適用于三防漆治具清洗和結(jié)構(gòu)膠清洗的一款環(huán)保型水基清洗劑,適用于超聲波、浸泡等清洗工藝。
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