三防漆——选型及验证

一、三防漆介绍

三防漆Conformal Coating它是一种用于保护电路板及其相关设备免受环境侵蚀的特殊配方涂料。三种防漆具有良好的耐高低温性能，固化成透明保护膜，绝缘、防潮、防漏、防震、防尘、防腐、防老化、耐电晕等性能。

三防：防潮、防盐雾、防霉。

应用：汽车电子、军用设备、消费电子电路板等。

二、三防漆型号&参数

品牌	道康宁	道康宁	易力高	回天	迈图
类型	硅三防漆	硅三防漆	改性硅三防漆	硅三防漆	硅三防漆
型号	1-2577LV	3-1953	DCAL-LV	9415	ECC3051S
产地	美国	美国	中国	中国	日本
液体特性
外观	半透明	半透明	透明	无色至淡黄色	透明
			透明液体
粘度	1050	350	240	70±30	550
mPa.s（cP）
密度g/cm3	1.12	0.98	0.95	0.86~1.0	0.98
固体含量	33%	99.40%	55%	50%±2%	100%
表干时间	6min	8min	10min	＜25min	5min
漆膜特性
外观			无色	无色透明薄膜	透明
硬度	ShoreA-85	ShoreA-34	Shore D-20	Shore D-22~28	ShoreA-22
				（换算成ShoreA-68~77）
介电强度kv/mm	13	17	18	≥16	20
介电常数	/	/	/	2.8（1.2MHz）	2.6（60Hz）
体积电阻率	1.9 x10^14	5.5 x10^15	5 x10^15	≥1.0x10^15	1.0x10^15
Ω/cm
线性膨胀系数DMA	/	/	/	2.58 x10^-4	/
柔韧性	/	/	/	＜2mm	/
工作温度	/	-45~200℃	-65~200℃	-60~200℃	/
阻燃性	UL94 V0		UL94 V0	UL94 V0	UL94 V0
固化方式	热固化	热固化	热固化	5min@80℃	热固化
				24hrs@20℃
UV指示剂	/	含有	含有	含有	含有
应用时间	/	/	＞6年	＞2年	＞4年
存储条件	/	/	24个月	12个月/8~28℃	阴凉干燥贮存
				阴凉干燥贮存
包装规格	/	/	5L桶装	18Kg/桶	18Kg/桶装
				订货代号：9415L8	1Kg铁罐×10/一箱

3、三防漆原液&测试板的验证项目

测试大类	测试项目	测试条件	要求
原液 理化分析	比重（g/cm³）/密度	参考标准ASTM D1298-99；ISO 2811.4-2011 使用玻璃密度计测量三防漆原液比重，验证产品供货一致性。	符合三防漆规格参数
	粘度	参考标准ASTM D 1084，验证产品供货一致性。	符合三防漆规格参数
	成分分析	成分分析-FTIR	醇酸树脂类、聚氨酯类
		成分分析-GC，江少量三防漆装于密闭样品瓶中，抽取挥发性气体进行GC/MS分析。	挥发物对人体无伤害
		SEM/EDX	除C、O元素外，无其它元素
	固含量	参考标准GB 1981.2-2009 将约2g涂料装入锡箔纸制成的空盘中，在125℃烤箱中烘烤30分钟，记录烘烤前后质量。	符合三防漆规格参数
	气味评估	打开瓶盖，自然挥发，用鼻子闻来主观判断。	无刺激性气味，无头晕等异常不适现象。至少10人参加评定，过半人数认定合格及合格。
	表干测试	参考标准GB/T 1728-1979 三防漆涂刷在PCB板上，在不同时间下（10~30分钟）+不同温度（室温、烘烤70℃）下固话，用滤纸轻压。	表干状态，漆面不沾纸
基本性能	易燃性	参考标准UL94-V0 三防漆涂敷在样品条上固化后制成试验片（70℃，168h），涂敷湿膜厚度125um,干膜厚度120um。	满足UL94-V0要求
	附着力测试	参考标准GB/T 9286-1998 室温附着力，百格测试（1*1mm,0.5*0.5mm），取平板PCB（表面固话绿油）刷一层厚度三防漆，7天固化后进行附着力测试（粘胶带）。	PCB表面留有三防漆
		湿附着力测试，室温浸泡168h,进行百格测试。	PCB表面留有三防漆
	吸水率测试	参考标准GB/T 1738-1979 三防漆刷涂在固定尺寸的锡箔纸上，放入干燥皿一周，称重法，参考国标（GB/T 15309）中关于湿度的控制，饱和硝酸钠溶液25℃@62%，溶液放入干燥皿。	吸水率≤1.5%
	耐压测试	参考标准IPC-TM-650 2.5.7.1 将三防漆刷涂在SIR板上，0~5KV升压时间10s,测试梳妆电极（间距0.5mm）的击穿电压。	无电压击穿或起火燃烧
	绝缘电阻测试	测试方法参照IPC-TM-650 2.6.3.4	绝缘电阻测试合格
防护性能	耐水性	浸泡测试，条件1）温室浸泡168h；条件2）浸泡168h+凉置12h；条件3）80℃后处理+浸泡168h；各种条件下观察漆膜状况。	颜色正常，无漆膜剥离
	耐油性	条件1）高温条件（70℃，96h）；条件2）湿热条件（40℃，95%，96h）,浸泡15天，各种条件下观察漆膜状况，根据应用场景选择用油。	无漆膜腐蚀
	盐雾测试	35±2℃，（5±1）%NaCl的盐雾试验箱放置96h,样品制备，裸铜板上涂敷三防漆，完全固化后进行测试。	无明显腐蚀
	盐雾循环	按照盐雾测试方法，每隔72h取出凉置24h,循环5次。	无明显腐蚀
	综合气体腐蚀	裸铜板上涂敷三防漆固化后试验，10ppb Cl2+50~10000ppb H2S+200ppb NO2+其它气体；30±0.5℃，试验气体每小时体积更换数：7，50~70%±3RH，每4h转换一次，污染气体浓度差在15%（体积比）或0.003mg/m3，试验7天，极限15天。	铜表面无腐蚀
	硫化试验	裸铜板上涂敷三防漆固化后试验，样品放入粘土的密封器皿中，放入70℃烤箱中，72h,检查铜表面硫化情况。	无硫化或轻微硫化，无发黑。
	防霉菌性	参考标准IPC-TM-650 2.6.1.1 固化后的敷形涂覆层不应该有助于霉菌生长或受到霉菌生长的影响。	要求0级肉眼看不到霉菌生长。
可靠性	热老化后耐压	热老化125℃*1000h后，进行耐压测试。	老化前后耐压无明显下降
	热老化后附着力	热老化125℃*500h后，进行百格测试。	PCB表面留有三防漆
	冷热冲击	参考标准IPC-TM-650 2.6.7.1 -40℃/15min，125℃/15min，温度变化率60℃/min，100个循环后，漆膜外观良好，按照IPC-CC-830标准测试绝缘电阻和介质耐压。	漆膜外观良好，绝缘耐压测试合格。
	温度及适湿度老化 （水解稳定性）	参考标准IPC-TM-650 2.6.11.1 85℃， 95%RH， 28 天	漆膜外观良好，绝缘耐压测试合格。
可加工性	可操作性	涂覆方式、可涂覆性、流动性、表干及固化工艺、可检查性。	满足产品需求
	涂层质量	产品涂覆后外观检查	涂覆后涂层均匀，无气泡、起皮、皱褶、波纹、橘皮、鱼眼、拉丝、絮状物不良，涂层效果良好。
		切片检查关键器件涂层厚度	满足薄膜厚度要求
兼容性	PCB	板材、绿油、表面处理	可兼容
	锡膏	阻焊剂	可兼容
	其它辅料	Underfill胶、UV胶	可兼容
	器件、结构件	器件镀层、镍片镀层等	可兼容

 4、汽车电子产品级验证项目

试验项目	标准	要求
混合气体腐蚀试验	GB/T 2423.51-2000	测试后PCBA无腐蚀现象，产品功能等级A。
盐雾试验	GJB 150.11A-2009	测试后观测三防漆无粉化、起泡、裂缝、以及铜线腐蚀现象，产品功能等级A。
高低温冲击试验	ISO 16750-4：2010	测试后观测PCBA无发黑、无焊点微裂纹、无三防漆裂纹等现象。产品功能等级A
高温高湿试验	VW80000	测试后无枝晶现象，产品功能等级A。
高低温循环	ISO 16750-4:2010	测试后观测PCBA无发黑、无焊点微裂纹、无三防漆裂纹等现象。产品功能等级A

 5、总结

        最近几年受疫情和战争影响，汽车行业使用物料出现严重短缺，三防漆也不例外。本文针对三防漆短缺引起的物料替代方案提供选型参数及物料级和产品级验证项目，以供参考。