文/舒碧香（湖南華盾星通信息科技有限公司）

一、防潮加固技術(shù)

（一）防潮加固的必要性

軍用計(jì)算機(jī)及其外設(shè)始終都會(huì)受到潮濕空氣的侵蝕。在潮濕環(huán)境下，元器件或材料表面凝聚一層水膜，并滲透到材料內(nèi)部，可以使得材料老化，并造成絕緣材料的表面電導(dǎo)率增加，體積電阻率降低，介質(zhì)損耗增加，導(dǎo)致零部件電氣短路、漏電或擊穿等。潮濕還能加速金屬機(jī)箱及機(jī)構(gòu)件的電化學(xué)銹蝕，在有鹽霧和酸堿等腐蝕性物質(zhì)的空氣作用下，金屬的腐蝕更加嚴(yán)重，如鍍鋅層在高溫、高濕的條件下會(huì)產(chǎn)生大量白色腐蝕物。腐蝕從金屬表面開始逐步深入內(nèi)部，使金屬材料的機(jī)械性能變壞甚至失效；用于導(dǎo)電的金屬零件也將劇烈降低導(dǎo)電性能，增加損耗或產(chǎn)生接觸不良。另外，潮濕在一定溫度下能促使霉菌的生長，并引起非金屬材料霉?fàn)€[1]。因此，為了提高軍用計(jì)算機(jī)的可靠性，必須對(duì)其進(jìn)行防潮加固設(shè)計(jì)。

（二）防潮加固措施

防潮加固設(shè)計(jì)就是根據(jù)其失效機(jī)理，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件、材料選件及實(shí)施工藝等方面采取適合的措施。防潮加固設(shè)計(jì)的基本方法有以下五種：

（1）采用高耐潮濕材料；（2）消除或減弱環(huán)境中的潮濕性因素；

（3）對(duì)不耐潮濕的材料進(jìn)行耐潮濕表面處理。（4）防潮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（5）電化學(xué)防護(hù)。有時(shí)候采用一種方法很難達(dá)到實(shí)際效果，應(yīng)將幾種方法綜合使用，以獲得經(jīng)濟(jì)而有效的結(jié)果。

二、材料選擇

（一）金屬材料種類

a）黑色金屬：Cr18Ni10Mo2含少量鉬的不銹鋼有較高大耐腐蝕性。b)鋁及鋁合金：防銹鋁的抗腐蝕性好；硬鋁注意應(yīng)力腐蝕；鍛鋁有晶間腐蝕傾向，強(qiáng)度高，耐腐蝕性不高；鑄鋁耐腐蝕性，力學(xué)、工藝性好。c)銅及銅合金：白銅是工業(yè)銅合金中耐腐蝕性最優(yōu)者。d)鎳合金和鈦合金：最優(yōu)越的抗海水腐蝕性能材料是哈氏合金C（Hastelloy C,Ni-18Cr-16Mo-4W）和鈦合金。

1.金屬材料選擇原則

a)綜合考濾，不一味追求強(qiáng)度，兼顧耐腐蝕性和經(jīng)濟(jì)性。b)確定材料腐蝕種類和方向。c)對(duì)材料要求質(zhì)量檢驗(yàn)。d)金屬材料的表面狀況，光潔度，形狀，應(yīng)力等。熱處理消除應(yīng)力提高抗腐蝕能力。e)注意不同材料的相容性，避免引起電偶腐蝕。f)盡量采用同種材料。g)合理選擇材料降低互相接觸金屬（或金屬鍍層）之間電位差，一般規(guī)定電位差〈0.25v。在一些苛刻條件下此值甚至于更低。h)當(dāng)必須把不允許接觸的材料裝配在一起時(shí)，采取隔離措施。鍍金屬鍍層，涂覆絕緣保護(hù)層，絕緣襯墊等。擴(kuò)大陽極性金屬表面。

2.非金屬材料選擇原則

a)在密閉設(shè)備中使用的非金屬材料不應(yīng)該釋放有害及揮發(fā)性氣體，以免引起氣氛腐蝕。b)具有低吸潮性。注意不能共同使同的材料。c)按GJB80-96推薦選擇使用非金屬材料。

（二）消除或減弱環(huán)境中的潮濕性因素

采用封裝或密封結(jié)構(gòu)可以消除或減弱環(huán)境中的潮濕性因素。如采用密封機(jī)箱形式。

1.表面處理

表面涂覆是軍用計(jì)算機(jī)及其外設(shè)最常用的金屬防腐蝕方法。表面涂覆就是在零件表面涂覆一層金屬或非金屬層。根據(jù)構(gòu)成覆蓋層物質(zhì)的不同，可將覆蓋層分為金屬覆蓋層、化學(xué)覆蓋層、涂料覆蓋層三類[2]。

對(duì)于非金屬材料，則采用“三防”處理的方式進(jìn)行，具體要求見附錄。

2.防潮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

防潮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則如下：a)合理確定腐蝕環(huán)境下的應(yīng)力。b)正確選擇腐蝕裕度。c)腐蝕使壁變薄，通常壁厚取予期壽命的兩倍。在強(qiáng)度保證情況下，如一部件用10年，10年最大腐蝕量為0.32mm壁厚設(shè)計(jì)成0.64mm。d)避免采用不同金屬，防止電偶腐蝕。e)采用封裝或密封結(jié)構(gòu)。f)避免積水結(jié)構(gòu)。g)緊固件推薦采用不銹鋼螺釘、螺母、彈簧墊圈。h)氣密結(jié)構(gòu)應(yīng)使用變形小的“O”形硅橡膠密封圈，不得采用橡膠板、墊密封。i)點(diǎn)焊，鉚接結(jié)構(gòu)應(yīng)加以密封涂覆，此結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用電鍍，以防電鍍液滲入縫隙而帶來隱患。j)注意散熱問題，避免使用能釋放有害及揮發(fā)性氣體的有機(jī)物質(zhì)。定期通電加熱驅(qū)除潮氣，使用吸潮劑。

3.電化學(xué)防護(hù)

在金屬表面鍍覆蓋層使金屬于周圍腐蝕介質(zhì)隔離開來，避免腐蝕。對(duì)于加固機(jī)外殼及內(nèi)部結(jié)構(gòu)件一般進(jìn)行電鍍、氧化、發(fā)黑處理，防止金屬材料銹蝕，外殼還進(jìn)行噴漆處理。

三、公司三防工藝技術(shù)及其發(fā)展?fàn)顩r

考慮到公司產(chǎn)品長期處在高溫、高濕、空氣中的腐蝕物質(zhì)、鹽霧以及各種霉菌等惡劣的氣候環(huán)境中，金屬材料極易受到腐蝕，非金屬材料也極易老化、失效、霉?fàn)€。為提高公司產(chǎn)品的耐候性，改善其儲(chǔ)存、使用的環(huán)境，須對(duì)其采取三防防護(hù)措施處理。

（一）三防的重要性

隨著國內(nèi)外三防工藝技術(shù)的發(fā)展，三防（防潮、防鹽霧及防霉菌）在軍民產(chǎn)品中起著重要的作用，是確保產(chǎn)品有效工作的重要工藝措施，特別是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量所產(chǎn)生的重大影響已被供需雙方所認(rèn)清，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益也得到了普遍認(rèn)同，近年來已被越來越多的單位所接受，在同行業(yè)中形成了共識(shí)[3]。

公司三防工藝作為特種工藝，經(jīng)多年發(fā)展，公司領(lǐng)導(dǎo)的逐漸重視，有關(guān)單位的審查及監(jiān)督，已發(fā)展為從工藝到操作、實(shí)施的完整體系，并就三防工藝及技術(shù)展開了專項(xiàng)課題研究，在保證產(chǎn)品三防防護(hù)質(zhì)量及生產(chǎn)進(jìn)度的前提下，提升了公司三防工藝技術(shù)。

（二）常用工藝方法

公司產(chǎn)品三防防護(hù)處理時(shí)，常用工藝方法有保護(hù)涂覆、元器件粘固、灌封及接插件防護(hù)等。具體環(huán)境條件及常用設(shè)備、材料要求，設(shè)備操作方法，常用工藝方法，產(chǎn)品三防圖冊(cè)等內(nèi)容詳見《三防生產(chǎn)作業(yè)工藝手冊(cè)》。

1.保護(hù)涂覆

保護(hù)涂覆是公司成熟的工藝方法之一。有DCA SCC3膜層保護(hù)劑噴涂工藝、TS01-3聚氨酯清漆噴涂工藝及整機(jī)三防工藝等，典型工藝流程如圖1。

圖1 保護(hù)涂覆典型工藝流程

（1）DCA SCC膜層保護(hù)劑噴涂工藝

該工藝適用于經(jīng)調(diào)試合格后的各種印制電路板的三防處理，具體詳見《DCA SCC膜層保護(hù)劑噴涂工藝規(guī)程》，規(guī)定了其噴涂技術(shù)要求及工藝過程。選用膜層保護(hù)劑為高品質(zhì)進(jìn)口三防漆，屬于SR型（有機(jī)硅樹脂）系列，是一種柔軟的、透明的、經(jīng)改進(jìn)的、硅酮樹脂膜層保護(hù)劑，可采用噴、浸、刷等方式。滿足美國和歐洲的最高防御標(biāo)準(zhǔn)，滿足國家軍用設(shè)備及艦船電子設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)要求。

經(jīng)該工藝處理后的各種印制電路板，能抵御惡劣環(huán)境對(duì)電路和元器件的影響，同時(shí)增加由于元器件通過涂層與基板粘接的機(jī)械強(qiáng)度和可靠性，可達(dá)到長期防潮、防霉、防鹽霧腐蝕的作用，并能防止由于溫度驟然變化所引起的“凝露”使焊點(diǎn)間漏導(dǎo)增加、短路甚至于擊穿，還可防止高壓電路導(dǎo)線間“爬電”。已成功應(yīng)用在某單位的Ds25服務(wù)器，***顯示疊加板，惠普rx2660（1.6GHz）服務(wù)器等微波電路產(chǎn)品上，在公司多年的產(chǎn)品應(yīng)用中尚無用戶反饋失效信息。

（2）TS01-3聚氨酯清漆噴涂工藝

該工藝適用于航天系列產(chǎn)品各類印制電路板、印制電路組裝件（工作頻率不超過600MHz）及非金屬制品的三防處理。具體詳見《TS01-3聚氨酯清漆噴涂工藝規(guī)程》，規(guī)定了其噴涂技術(shù)要求、工藝過程、質(zhì)量保證及交貨準(zhǔn)備。選用TS01-3聚氨酯清漆為三防漆，該漆為天津油漆廠制造，屬燈塔牌聚氨酯航空航天三防漆系列，符合津Q/HG4946-95技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，具有突出的防潮、防鹽霧及防霉菌性能，附著力強(qiáng)、耐水、耐磨，漆膜堅(jiān)硬，豐滿光亮，表面呈淺黃色。已成功應(yīng)用在載人航天器產(chǎn)品上。

（3）整機(jī)三防工藝

該工藝適用于公司產(chǎn)品的各類結(jié)構(gòu)件、線纜等的三防處理，具體詳見《整機(jī)三防工藝規(guī)程》，規(guī)定了整機(jī)三防涂覆技術(shù)要求及工藝過程。

用DCA SCC桶裝膜層保護(hù)劑和TS01-3聚氨酯清漆作為三防涂料。除客戶要求外，按公司三防工藝要求來選擇三防涂料，即一般產(chǎn)品用DCA SCC桶裝膜層保護(hù)劑，航天器產(chǎn)品用TS01-3聚氨酯清漆。已成功應(yīng)用在某些單位的電子柜、顯控臺(tái)、交換機(jī)及ATR機(jī)箱等產(chǎn)品上。

2.元器件粘固

為提高元器件的抗振動(dòng)、安裝穩(wěn)定性與可靠性，采用元器件粘固工藝。適用于體積較大、質(zhì)量較大、質(zhì)心較高，或引線支撐力比較薄弱，或柔性導(dǎo)線連接，或需要嚴(yán)格防止與印制電路板產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)放大的元器件。典型工藝流程如圖2。

圖2 元器件粘固典型工藝流程

公司采用107甲基室溫硫化硅橡膠對(duì)元器件進(jìn)行固定，具體詳見《器件加固通用工藝規(guī)程》及《三防板卡點(diǎn)膠規(guī)定》，規(guī)定了粘固對(duì)象、粘固位置及粘固方法等。

3.接插件防護(hù)

為保證公司產(chǎn)品各部件之間的電連接性能的可靠性，采用DJB-823保護(hù)劑涂覆工藝。DJB-823保護(hù)劑是一種人工合成的含有金屬緩蝕劑和潤滑劑等多種化學(xué)成分的新型潤滑保護(hù)材料，呈淡黃色中性固體蠟狀物質(zhì) (本身非蠟)，不溶于水和單一的有機(jī)溶劑），符合GJB1300-91規(guī)定，具有優(yōu)良的潤滑性能和抗硫化、氧化、潮濕、鹽霧、霉菌等腐蝕性能，能“既絕緣又導(dǎo)電”。典型工藝流程如圖3。

圖3 DJB-823保護(hù)劑涂覆典型工藝流程

具體操作方法詳見《DJB-823保護(hù)劑涂覆通用工藝規(guī)程》。主要應(yīng)用于印制板的接插部位、導(dǎo)軌,暴露在外的插頭、插座,電源開關(guān)、鍍金、鍍銀插件,以及軟線、彈簧、焊片、連接插件等的保護(hù)涂覆。

（三）三防過程確認(rèn)

為檢驗(yàn)公司三防過程狀態(tài)，規(guī)范三防過程的實(shí)際操作，按有關(guān)單位要求，進(jìn)行了三防過程確認(rèn)。

（1）在2018年11月～2019年4月期間，選用印制電路板、鑄鋁、鍛鋁、硬鋁、防銹鋁等試驗(yàn)件，進(jìn)行了三防漆噴涂并檢驗(yàn)合格，送檢中國賽寶試驗(yàn)室可靠性研究分析中心及公司試驗(yàn)室，按GJB150.9-86、GJB150.10-86和GJB150.11-86標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了濕熱、霉菌和鹽霧試驗(yàn)，符合要求，并出具了檢測(cè)報(bào)告。

（2）應(yīng)某單位某型號(hào)產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性要求，在2019年4月～2020年6月期間，選用了機(jī)箱、研華主板、內(nèi)存、電源、鋁制結(jié)構(gòu)件及不銹鋼板等樣品，經(jīng)三防處理并檢驗(yàn)合格后，在其單位指定的試驗(yàn)中心按GJB150.10-86和GJB150.11-86進(jìn)行了霉菌（28天）及鹽霧（96h）試驗(yàn)，符合要求，并出具環(huán)境試驗(yàn)報(bào)告。

（四）三防生產(chǎn)過程控制

1）三防生產(chǎn)過程全部由持證（特種工藝）上崗人員進(jìn)行操作，每道工序都經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，合格后方可轉(zhuǎn)入下一道工序。2）每道工序都有相應(yīng)的工藝文件全面的指導(dǎo)生產(chǎn)。3）工藝人員全面跟蹤產(chǎn)品的三防生產(chǎn)，對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)解決，使整個(gè)產(chǎn)品三防生產(chǎn)工藝得到有效的控制。4）三防生產(chǎn)中使用的通用、專用測(cè)試設(shè)備全部經(jīng)過檢定計(jì)量、標(biāo)定。按公司程序文件QP/HD019-2002《監(jiān)視和測(cè)量裝置控制程序》要求對(duì)檢驗(yàn)與生產(chǎn)共用的測(cè)試用儀器進(jìn)行了精度驗(yàn)證，確保測(cè)試產(chǎn)品數(shù)據(jù)的真實(shí)有效。5）三防生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)按《生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理制度》實(shí)行6S管理，其目的是對(duì)三防生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的多余物進(jìn)行有效的控制，以求保障工作環(huán)境的整潔、有序，提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。6）為避免三防生產(chǎn)操作人員、檢驗(yàn)人員及相關(guān)人員，在生產(chǎn)、檢驗(yàn)等過程中，因接觸主板或芯片，造成主板或芯片損壞，影響產(chǎn)品質(zhì)量，要求生產(chǎn)、檢驗(yàn)及相關(guān)人員必須戴靜電環(huán)、穿潔凈服。7）質(zhì)量巡檢員對(duì)整個(gè)三防生產(chǎn)過程進(jìn)行巡檢，并配合工藝人員，隨時(shí)對(duì)三防生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，督促相關(guān)人員及時(shí)處理，并協(xié)同有關(guān)部門制訂相應(yīng)的措施予以預(yù)防[4]。8）每道工序均按有關(guān)的工藝規(guī)程配有三防記錄卡，在每道工序完成前或后，都須自己認(rèn)真地自檢、互檢和專檢，并一一記錄在三防記錄卡、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤卡上。9）對(duì)三防生產(chǎn)中出現(xiàn)的不合格品，嚴(yán)格按公司程序文件QP/HD004-2002《不合格品控制程序》要求進(jìn)行審理，未經(jīng)審理的產(chǎn)品不得轉(zhuǎn)入下道工序，并要求相關(guān)部門分析故障原因，采取有效的糾正措施，原因不清、措施無效、未做到舉一反三不得轉(zhuǎn)入下道工序。

（五）三防專項(xiàng)課題研究

近年來，就三防工藝及技術(shù)展開了專項(xiàng)課題研究，如噴涂工藝持續(xù)改進(jìn)、內(nèi)存條、硬盤三防實(shí)施、三防漆對(duì)塑封芯片散熱性能影響研究、三防漆對(duì)鋁制結(jié)構(gòu)件散熱性能影響研究等課題，不斷提升我公司三防工藝技術(shù)水平，為客戶提供更高防護(hù)能力的產(chǎn)品。

另外，在公司三防工藝發(fā)展的道路上，我公司積極和相關(guān)科研院所溝通交流，如成都電子10所，天津8357所，北京航天五院等，邀請(qǐng)專家到公司對(duì)某型號(hào)產(chǎn)品三防工作進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)討論指導(dǎo)和指導(dǎo)，并對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工藝人員進(jìn)行三防工藝培訓(xùn)。

四、結(jié)束語

上述保護(hù)涂覆、元器件粘固及接插件防護(hù)等三防防護(hù)措施是公司成熟的、已定型的、在過去批生產(chǎn)中廣泛使用的工藝方法，完全能夠滿足各有關(guān)單位系列產(chǎn)品三防生產(chǎn)所必需的工藝質(zhì)量保證能力。