如何選擇PCB涂層以獲得PCB的最佳性能

介紹：

眾所周知，電子設(shè)備和電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)，開發(fā)和制造中的工程藝術(shù)巔峰已被這個(gè)世界的人們所見證。我們的地球充滿了高度智能的機(jī)器，自動(dòng)化機(jī)器人和科學(xué)奇跡，當(dāng)然，無論在哪個(gè)國家或城市，地球上每個(gè)角落都遍布著許多PCB。但是，這些PCB在功能，復(fù)雜性，制造成本，質(zhì)量和可靠性等各個(gè)方面確實(shí)有所不同。本文討論的主題是最后兩點(diǎn)，即PCB的質(zhì)量和可靠性。

是的，潛在客戶總是希望獲得高質(zhì)量的電子產(chǎn)品，但這是非常昂貴的，并且可能涉及復(fù)雜的制造過程。在PCB制造，組裝和測(cè)試等復(fù)雜過程中，有一個(gè)非常重要的過程稱為PCB的“保形涂層”。就PCB的質(zhì)量和可靠性而言，這種保形涂層在PCB中非常重要。

什么是保形涂層及其重要性：

保形涂層，是一種聚合物薄膜的超薄保護(hù)涂層，可以與安裝在組件表面的組件一起使用，以保護(hù)組件引線，焊點(diǎn)，裸露的走線以及PCB表面上的其他金屬點(diǎn)免受腐蝕，灰塵或化學(xué)物質(zhì)的侵蝕由于各種操作或環(huán)境條件。

這種保形涂層可以薄至25微米，并且“符合”電路板的形狀和組件布局。如上所述，在PCB的表面（頂部和底部）上涂覆保形涂層的原因是為了保護(hù)PCB免受外部不利環(huán)境條件的影響，從而增加PCB和相關(guān)電子設(shè)備的使用壽命。

像工業(yè)，工廠，大功率電子設(shè)備中的高溫一樣，這些帶有保形涂層的PCB可以承受極端溫度。同樣，安裝在靠近大海或海洋的區(qū)域/區(qū)域中的電子設(shè)備可能會(huì)遭受高濕度的影響，例如導(dǎo)航電子海軍設(shè)備可能遭受會(huì)導(dǎo)致金屬氧化的腐蝕/侵蝕。同樣，在微生物實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)療行業(yè)中，敏感的電子設(shè)備也可能會(huì)遭受有毒化學(xué)藥品，酸性和堿性溶劑的傷害，這些化學(xué)藥品可能會(huì)意外濺到PCB上，但是PCB表面的“保形涂層”將保護(hù)PCB和組件免受致命傷害。

保形涂層如何應(yīng)用？

實(shí)際上，以正確的方式施加“保形涂料”的方法非常重要，必須仔細(xì)考慮如何使用保形涂料。與選擇合適的保形涂料材料一樣重要。

決定保形涂料適當(dāng)應(yīng)用的主要因素是：

1-涂料的厚度

2-達(dá)到的覆蓋水平

3-涂料在木板及其組件上的粘附程度。

有五種用于涂覆保形涂層的方法：

1-用刷子手工涂裝

2-氣溶膠涂裝

3-霧化噴槍涂裝

4-自動(dòng)浸涂

5-自動(dòng)選擇涂裝

保形涂料固化/干燥方法：

保形涂層本身可以根據(jù)保形涂層完成后使用的干燥和固化方法進(jìn)行分類。這些方法是：

1-加熱/熱固化：保形涂料在高溫下干燥。干燥速度比正常室溫下的干燥/固化快得多。

2-凝結(jié)固化：PCB的保形涂層在環(huán)境溫度下干燥，大氣中的水分減慢了固化或干燥過程。

3-紫外線（UV）固化：此處帶有保形涂層的PCB暴露在紫外線輻射下。紫外線的能量決定了PCB保形涂層的固化速度

4-氧化固化：在這種方法中，PCB保形涂層暴露于具有大量大氣氧氣的露天環(huán)境，這將有助于基于溶劑的保形涂層的干燥/固化

5-催化固化：這是固化保形涂層的過程，其中兩種材料融合在一起，其中一種是保形涂層。一旦涂料與其他催化劑材料融合在一起，固化過程就無法停止，直到完成。

保形涂料的分類：

使用的保形涂料主要有五種：丙烯酸樹脂，環(huán)氧樹脂，有機(jī)硅，聚氨酯（PU）和聚對(duì)二甲苯涂層。

l丙烯酸樹脂（AAR）：

丙烯酸樹脂非常適合（低成本和大批量）普通電子設(shè)備，因?yàn)?/span>AAR價(jià)格便宜，并且可以通過刷子，浸涂以及手動(dòng)或自動(dòng)噴涂的方式輕松地應(yīng)用于PCB表面，從而減少了周轉(zhuǎn)時(shí)間并減少了生產(chǎn)具有成本效益的產(chǎn)品。

好處：

1-低成本

2-易于手動(dòng)或自動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用

3-易于返工

4-卓越的水分保護(hù)

5-良好的表面彈性，可承受靜電壓放電，并且不與大氣反應(yīng)，因此有助于通過溶劑揮發(fā)進(jìn)行固化

缺點(diǎn)：

1-由于此材料使用大氣固化/干燥方法，因此需要確保適當(dāng)?shù)耐L(fēng)系統(tǒng)

2-低粘度維持

3-低耐磨性和耐化學(xué)性

l環(huán)氧樹脂保形涂料（ER）：

基于環(huán)氧樹脂的保形涂料可以通過手刷，噴涂或浸涂完成。對(duì)于較大的生產(chǎn)量，建議使用噴涂方法，而對(duì)于較小的量產(chǎn)或原型PCB，建議使用噴涂方法。

好處：

1-高耐濕性和良好的介電電阻

2-極佳的耐化學(xué)性，耐磨蝕性，耐濕性和耐高溫達(dá)150 O C

缺點(diǎn)：

1-環(huán)氧保形涂料非常堅(jiān)硬且堅(jiān)硬，如果嘗試剝離或去除，則會(huì)損壞PCB及其組件。通過使用危險(xiǎn)溶劑去除該涂層

2-低溫性能差

3-高固化收縮率

4-他們很難重做

l有機(jī)硅樹脂（OSR）保形涂料：

上述兩種類型的保形涂料中最柔軟的是有機(jī)硅樹脂（OSR）保形涂料。它們被廣泛用于LED燈PCB中，而不會(huì)降低光強(qiáng)度或顏色變化。非常適合在高濕度下安裝并暴露在空氣中的PCB。適用于高工作溫度和高功率的PCB

好處：

1-良好的耐化學(xué)性，耐濕性，鹽霧和高達(dá)200 O C的高溫

2-良好的柔韌性使其可以抵抗來自外部環(huán)境的PCB上的振動(dòng)應(yīng)力。

3-適用于PCB的高濕度戶外應(yīng)用

壞處：

1-由于橡膠性質(zhì)而不耐磨

2-可以返工，但不容易，需要特殊的溶劑，較長的浸泡時(shí)間以及像刷子或超聲波浴一樣的攪拌

3-機(jī)械強(qiáng)度低，對(duì)PCB基板的附著力弱

l聚氨酯（PU）保形涂料：

適用于汽車，工業(yè)，儀器儀表和電信中的PCB應(yīng)用。特別是在航空航天中，燃料蒸氣不斷地撞擊電子設(shè)備主體，并因此而滲透到內(nèi)部而影響PCB板

好處：

1-高耐濕氣，化學(xué)（酸和堿）和磨損

缺點(diǎn)：

1-經(jīng)過長時(shí)間的完全固化過程，由于其高VOC含量，在高溫下趨于變黃

2-像硅一樣要完全去除并不容易

l聚對(duì)二甲苯保形涂料：

這種類型的涂層適用于航空電子，微電子，傳感器，高頻電路，人口稠密的基于PCB的組件。它是通過氣相沉積法施加的。

好處：

1-杰出的介電強(qiáng)度

2-高耐濕氣，溶劑，極端溫度和酸性腐蝕

3-可以均勻地涂很薄的涂料。

缺點(diǎn)：

1-拆卸/返工非常困難

2-高成本是最大的缺點(diǎn)。