航空电子产品印制板组件由各类印制电路板(PCB)组成,是航空电子设备极为重要的组成部分。随着航空电子设备的不断发展,航空电子产品印制板组件的系统化和复杂程度不断增加,使用环境也越来越恶劣。受内部工作环境、外界自然环境的湿热、盐雾、霉菌等因素共同干扰,印制板组件存在信号传输异常和功能失效的风险。为了减轻或避免环境因素的影响,在完成装配后对其进行三防工艺处理是必不可少的,以实现防潮湿、防盐雾、防霉菌等特性,提高航空电子产品印制板组件的环境适应性和可靠性水平。

当三防漆的表面张力太大时,PCB板的润湿能力就受到了阻碍,造成三防漆与PCB板表面的接触角变大,施加到表面的三防漆就会发生回缩,导致膜厚不均匀、边缘不连续、不整齐,覆盖性变差。因此,改善航空电子产品印制板组件的基板表面张力是解决三防漆拒润湿缺陷的根本。

等离子清洗技术

与固体、液体和气体不同,等离子体由电子和离子等高能高活性的粒子组成,与固体表面极易发生反应。通过等离子清洗,可以明显地去除表层分子级别的污染物,显著地增大表层的表面张力,有效地提升浸润能力和粘合能力,因此有着越来越广泛的应用前景,在航空电子电气产品制造过程中,微波集成电路制作、混合微电路产品组装中均广泛采用了该技术。等离子清洗可对基板或混合微电路产品内部表面的污染物进行去除,增强表面的活性,显著地提高产品质量和可靠性

等离子清洗的原理包含两个层面:一是表层受到等离子体的轰击,可以形成活性原子基团等新的化学构造;二是等离子体可以使得表层杂质得到清除,同时对表面进行一定程度的刻蚀,增加表面的粗糙度,增大表面与涂覆层的接触面积,界面粘结强度将大幅提升。

等离子清洗可以有效增大PCB板界面参数中的表面张力,即等离子清洗可以有效改善其表面张力,实现清洁、活化PCB板的表面,从而有效地提升三防漆在PCB板表面的润湿能力。因此,等离子清洗完全可以应用在三防涂覆前,作为航空电子产品印制板组件基板预处理方法。并且等离子清洗的作用尺度为离子级别,其表面影响深度为几十纳米,远小于0.1μm,不会对航空电子产品印制板组件阻焊层和基材造成损伤。

下图1为等离子清洗前后,水滴在航空电子产品印制板组件表面上的状态:等离子清洗后水滴更容易润湿,水滴角更小可有效地解决航空电子产品印制板组件三防漆的拒润湿缺陷。

图1 等离子清洗前后航空电子产品印制板组件水滴角的对比

对于航空电子产品印制板组件三防涂覆出现的拒润湿缺陷,进行等离子清洗是有效的解决方法,通过等离子活化PCB板的表面,提高其表面张力,增加润湿性,同时不会对航空电子产品印制板组件产生电性能以及外观方面的影响。