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气泡和表面涂覆

当溶剂或空气滞留而无法逸出表面涂覆材料时,会出现气泡。 气泡的出现会影响产品的长期可靠性,包括导电路径的短路、裸露区域的腐蚀,以及由于温度变化、冲击或震动从而造成涂覆层破裂。 然而,并非所有气泡都会导致这些问题。 IPC 提供有关气泡大小的标准,帮助您确定何时可能出现问题,何时不会出现问题。 让我们来看看 IPC 标准。

IPC 标准

IPC-HDBK-830 – 长期可靠性和测试
第 12.1.5 节 – 气泡

表面涂覆中出现气泡是因为空气截留、除气、混合和/或应用方法有误。 在多数情况下,此类现象难以避免。 气泡通常在以下情况下可被接受:当气泡的大小小于该位置导体之间距离的 50%,并且它们不会令导体、焊盘桥或相邻导体表面暴露。

联合行业标准
IPC J-STD-001F – 焊接的电气和电子组件要求

当出现气泡或空隙,且未达到无效标准时,它们应被视作工艺指标。 工艺指标是一种状况,而非一种缺陷,可归因于材料、设备操作、工艺、加工,但不会影响产品的形状、安装或功能。

长期产品可靠性面临风险时 – 找出原因

正如我们在 IPC 标准中所见,气泡在某些情况下是可接受的。 但是,如果涂覆过程中出现气泡且超出 IPC 标准,请使用以下信息查明原因。

工艺相关

在涂覆过程中出现气泡或应用涂覆之后立即出现气泡。 原因可能与胶体系统、阀体或基板的相互作用有关。 考虑以下:

胶体属性

  • 胶体是否吸收空气? 如果在阀体中,空气被吸收到胶体中,气泡将被喷至基板上。 在某些极端情况下,涂覆层会变成泡沫状。
  • 什么是溶剂蒸发速率? 是否使用了正确的溶剂混合方式,并且表面张力是否经过优化以加速消除气泡?
  • 在重新填充胶罐期间是否导入了空气?

 

涂覆程序

  • 调配好的涂覆材料是否会排出滞留在部件下方的空气?
  • 通过线重叠会产生气泡吗? 通过线重叠扰乱了固定胶体,产生湍流,可能产生气泡并导致空气滞留在胶体中。

 

基板或元器件中的水分

  • 在涂覆之前,加热基板和元器件以蒸发水分。

 

基板污渍

  • 在涂覆之前,确保基板清洁、无污渍。

 

固化相关

固化工艺后发现有气泡。 原因可能与闪蒸时间或固化条件有关。 考虑以下:

闪蒸

  • 经过涂覆的板进入固化炉之前,闪蒸通过允许多余溶剂蒸发来消除气泡。 考虑进行闪蒸或延长现有的闪蒸时间以满足涂覆材料需求。

 

固化条件

  • 加热过程过快或过热的固化条件会导致材料过早发生“结皮”,从而导致气体滞留。
  • 涂覆材料过厚的区域或空气滞留在部件下方的区域,逐步冷却的温度条件令气体在结皮之前排出。
  • 一般而言,水基材料更适合加速的固化条件,而溶剂型材料更适合逐步冷却的固化条件。

 

解更多固化信息,请参阅表面涂覆机械原理表面涂覆自动化:涂覆成功的最后一步

诸多因素会导致气泡产生。 如需进一步的帮助,请发送电子邮件至 asktheexperts@nordsonasymtek.com 与我们联系。

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