電路板的耐用性設(shè)計(jì)是電路板設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，一般的電路板設(shè)計(jì)壽命都會在10年以上，特別是汽車電路板，在惡劣的外部環(huán)境影響下（如腐蝕性化學(xué)介質(zhì)、高溫、震動、濕氣、鹽霧、霉菌等）可能造成線路板上元器件的腐蝕和功能失效，通常的做法是使用三防漆對電路板進(jìn)行涂覆，三防漆主要用于保護(hù)PCBA線路板免受外部環(huán)境影響，從而延長PCBA線路板的使用壽命，那么在進(jìn)行三防漆產(chǎn)品篩選時如何在短時間內(nèi)來驗(yàn)證PCBA三防漆的保護(hù)性能呢？下面就來為大家詳細(xì)的分析介紹一下。

當(dāng)PCBA加工完成后，需要驗(yàn)證三防漆（敷形涂層材料）的性能及其在印刷電路板上的表現(xiàn)時，幾個單獨(dú)的測試無法做出全面的評估。在多數(shù)情況下需要進(jìn)行一系列的測試，比如，在汽車行業(yè)認(rèn)證測試中，需要進(jìn)行一系列環(huán)境應(yīng)力測試。這些試驗(yàn)被用來評估汽車電子系統(tǒng)在模擬實(shí)際使用環(huán)境下的適用性。

熱沖擊試驗(yàn)（TST）和熱循環(huán)試驗(yàn)（TCT）

比如，熱沖擊試驗(yàn)（TST）和熱循環(huán)試驗(yàn)（TCT）主要檢測那些難以被電子儀表所捕捉到的涂層裂縫和剝離。該不良只能在PCBA經(jīng)過很長時間的老化后才能被外觀檢測到。在所謂的“強(qiáng)”熱沖擊試驗(yàn)（氣體/氣體）中，當(dāng)熱循環(huán)處于不同存儲溫度間的轉(zhuǎn)換時間少于10秒時（也有對應(yīng)的“弱”熱循環(huán)測試，如定義的溫度變化率為5K/分鐘），由于熱量的不匹配從而產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力。

加速型應(yīng)力老化測試

氣候變化不僅僅只包括：晝夜變化，季節(jié)性變化，或因溫濕（雷雨過后）所產(chǎn)生的短期較高空氣濕度，同時還包括微氣候變化。針對于汽車應(yīng)用中，我們所說的變化可能包括：

1、駕駛過程中發(fā)生的實(shí)時天氣變化

2、進(jìn)入車體內(nèi)部的額外潮氣

3、由天氣變化或洗車等引起的結(jié)露

除了其他可能發(fā)生的溫度影響，氣溫可能降至水凝點(diǎn)以下，從而導(dǎo)致潮氣的冷凝。加速型氣候測試，比如THB（溫濕度85 °C/85 % R.H.）或HAST（加速型應(yīng)力老化測試）被用來評估組件對潮氣的敏感性，然而在這些實(shí)驗(yàn)條件下并沒有出現(xiàn)結(jié)露，而只有配合結(jié)露的試驗(yàn)才能驗(yàn)證后期性能的可靠性。結(jié)露通常是在氣候?qū)嶒?yàn)箱中人為特別控制的，即斜率模式；或者是根據(jù)JASO99標(biāo)準(zhǔn)將冷的組件放入濕熱環(huán)境中來實(shí)現(xiàn)。

冷凝的形成和其風(fēng)險直接關(guān)聯(lián)于濕溫條件下的變化，以下是典型的氣候循環(huán)測試方法：

1、IEC 60068-2-30 Db：無霜的濕熱循環(huán)（25/55 °C [77/131 °F]/95 % R.H）

2、IEC 60068-2-14 Nb：正常濕度等級下的溫度變化

3、IEC 60068-2-38 Z/AD：有霜的濕熱循環(huán)(-15/65 °C [6/149 °F]/93 % R.H.)

4、IPC-TM-650 測試方法，2.6.3.4 防潮和絕緣性能-三防漆（敷形涂層材料）

一般來說，實(shí)驗(yàn)箱會配備避免測試件結(jié)露的裝置， 使用暖氣的普通加熱方式不一定會產(chǎn)生結(jié)露；在三防漆測試過程中，試驗(yàn)箱需要具備一個結(jié)露選項(xiàng)，并通過測試件的溫度變化延遲來確保產(chǎn)生結(jié)露。在根據(jù)寶馬標(biāo)準(zhǔn) GS 95011-4所設(shè)計(jì)的測試中，溫度試驗(yàn)室只采用水淋加熱方式，這將產(chǎn)生高達(dá)100%的高濕度，測試件被潮濕的熱空氣加熱。因此，測試件總要比所處環(huán)境溫度更冷一些，確保結(jié)露發(fā)生的必然性。在任何時刻，每當(dāng)施加電勢時，結(jié)露會引發(fā)腐蝕，標(biāo)準(zhǔn)要求在結(jié)露階段進(jìn)行功能測試。同時為了避免測試件電路自加熱影響，必須縮短測試時間。

為了制造結(jié)露效應(yīng)，環(huán)境試驗(yàn)箱必須提供一個在升溫階段中允許停止單獨(dú)試驗(yàn)箱加熱的選項(xiàng)。性能評估將基于以下標(biāo)準(zhǔn)：

1、結(jié)露狀態(tài)下，電氣的操作性必須得到保證。

2、在結(jié)露測試后，在顯微鏡下觀察無電子轉(zhuǎn)移跡象。

典型的PCBA三防漆保護(hù)涂層材料的防潮和絕緣性能測試是在齒梳上進(jìn)行的，在高濕度條件下（GS95011-5）進(jìn)行的熱循環(huán)測試可以清楚地顯示由潮氣引起的循環(huán)加載階段，在前三個濕度循環(huán)中，可以看到短暫的變化。在這些潮濕的溫度條件下，PCBA三防漆能夠保持高水平的防潮和絕緣性能。這個案例展示了不同三防漆的防潮和絕緣性能。

潮濕階段和干燥階段形成了快速響應(yīng)，也可被稱之為快速恢復(fù)。

對于結(jié)露而言，三防漆的實(shí)際厚度非常重要，尤其是傾向于邊緣損失的區(qū)域。

在涂層厚度足夠的情況下，結(jié)露對防潮和絕緣性能沒有影響，涂層厚度太薄則意味著防潮和絕緣性能的大幅下降。

通過研究標(biāo)明在以寶馬標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的氣溫交替測試中，結(jié)露現(xiàn)象甚至發(fā)生在了PCBA測試板上。對于梳齒間隙（排線/空間）的影響清晰可見，在間距為200um的齒梳性能表現(xiàn)出了最明顯的下降，間距為480um時產(chǎn)品失效的概率則有所降低，梳齒間距（線條/空間）超過1000um是最安全的。所有的測試結(jié)果也顯示-隨著熱容的上升由結(jié)露引起的不合格率也會增加。

當(dāng)三防漆被應(yīng)用于IPC-B-24或IPC-B-25線路板時，通常能保持一致性而不會有顯著的問題。然而，三防漆可能會和PCBA加工焊接過程中的殘留物發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致絕緣性能下降或因該區(qū)域被污染而產(chǎn)生裂紋。這種相互作用必須要給予特殊考量，建議基于測試板的效果來規(guī)劃生產(chǎn)流程。涂膠后的IPC-B-24或IPC-B-25線路板測試被用于初步的測試階段。

然而，更廣的產(chǎn)品耐老化能力可以通過使用IPC-B-52板來進(jìn)行驗(yàn)證，這種新材料專為質(zhì)量驗(yàn)證而設(shè)計(jì)，可以使涂層材料和產(chǎn)品過程結(jié)合在一起測試。在IPC-B-52線路板上可以捕捉到各種關(guān)鍵點(diǎn)，包括許多的元器件，梳狀結(jié)構(gòu)和QFP（方形扁平封裝技術(shù)）的絕緣性能等都得到了考慮。相應(yīng)關(guān)鍵點(diǎn)上各自的絕緣電阻值可通過程序控制記錄下來。

這些測試板可以達(dá)到盡可能的模擬真實(shí)條件下的應(yīng)用，通過精心挑選的實(shí)驗(yàn)參數(shù)來提供熱循環(huán)測試數(shù)據(jù)。

不僅僅是汽車行業(yè)，以上試驗(yàn)也被應(yīng)用于各種領(lǐng)域中。由于該實(shí)驗(yàn)非常耗時，有足夠的容量和可用的試驗(yàn)箱是非常重要的。