如何选择PCB涂层以获得PCB的最佳性能

介绍：

众所周知，电子设备和电路技术的不断进步，印刷电路板（PCB）设计，开发和制造中的工程艺术巅峰已被这个世界的人们所见证。我们的地球充满了高度智能的机器，自动化机器人和科学奇迹，当然，无论在哪个国家或城市，地球上每个角落都遍布着许多PCB。但是，这些PCB在功能，复杂性，制造成本，质量和可靠性等各个方面确实有所不同。本文讨论的主题是最后两点，即PCB的质量和可靠性。

是的，潜在客户总是希望获得高质量的电子产品，但这是非常昂贵的，并且可能涉及复杂的制造过程。在PCB制造，组装和测试等复杂过程中，有一个非常重要的过程称为PCB的“保形涂层”。就PCB的质量和可靠性而言，这种保形涂层在PCB中非常重要。

什么是保形涂层及其重要性：

保形涂层，是一种聚合物薄膜的超薄保护涂层，可以与安装在组件表面的组件一起使用，以保护组件引线，焊点，裸露的走线以及PCB表面上的其他金属点免受腐蚀，灰尘或化学物质的侵蚀由于各种操作或环境条件。

这种保形涂层可以薄至25微米，并且“符合”电路板的形状和组件布局。如上所述，在PCB的表面（顶部和底部）上涂覆保形涂层的原因是为了保护PCB免受外部不利环境条件的影响，从而增加PCB和相关电子设备的使用寿命。

像工业，工厂，大功率电子设备中的高温一样，这些带有保形涂层的PCB可以承受极端温度。同样，安装在靠近大海或海洋的区域/区域中的电子设备可能会遭受高湿度的影响，例如导航电子海军设备可能遭受会导致金属氧化的腐蚀/侵蚀。同样，在微生物实验室，医疗行业中，敏感的电子设备也可能会遭受有毒化学药品，酸性和碱性溶剂的伤害，这些化学药品可能会意外溅到PCB上，但是PCB表面的“保形涂层”将保护PCB和组件免受致命伤害。

保形涂层如何应用？

实际上，以正确的方式施加“保形涂料”的方法非常重要，必须仔细考虑如何使用保形涂料。与选择合适的保形涂料材料一样重要。

决定保形涂料适当应用的主要因素是：

1-涂料的厚度

2-达到的覆盖水平

3-涂料在木板及其组件上的粘附程度。

有五种用于涂覆保形涂层的方法：

1-用刷子手工涂装

2-气溶胶涂装

3-雾化喷枪涂装

4-自动浸涂

5-自动选择涂装

保形涂料固化/干燥方法：

保形涂层本身可以根据保形涂层完成后使用的干燥和固化方法进行分类。这些方法是：

1-加热/热固化：保形涂料在高温下干燥。干燥速度比正常室温下的干燥/固化快得多。

2-凝结固化：PCB的保形涂层在环境温度下干燥，大气中的水分减慢了固化或干燥过程。

3-紫外线（UV）固化：此处带有保形涂层的PCB暴露在紫外线辐射下。紫外线的能量决定了PCB保形涂层的固化速度

4-氧化固化：在这种方法中，PCB保形涂层暴露于具有大量大气氧气的露天环境，这将有助于基于溶剂的保形涂层的干燥/固化

5-催化固化：这是固化保形涂层的过程，其中两种材料融合在一起，其中一种是保形涂层。一旦涂料与其他催化剂材料融合在一起，固化过程就无法停止，直到完成。

保形涂料的分类：

使用的保形涂料主要有五种：丙烯酸树脂，环氧树脂，有机硅，聚氨酯（PU）和聚对二甲苯涂层。

l丙烯酸树脂（AAR）：

丙烯酸树脂非常适合（低成本和大批量）普通电子设备，因为AAR价格便宜，并且可以通过刷子，浸涂以及手动或自动喷涂的方式轻松地应用于PCB表面，从而减少了周转时间并减少了生产具有成本效益的产品。

好处：

1-低成本

2-易于手动或自动机器人应用

3-易于返工

4-卓越的水分保护

5-良好的表面弹性，可承受静电压放电，并且不与大气反应，因此有助于通过溶剂挥发进行固化

缺点：

1-由于此材料使用大气固化/干燥方法，因此需要确保适当的通风系统

2-低粘度维持

3-低耐磨性和耐化学性

l环氧树脂保形涂料（ER）：

基于环氧树脂的保形涂料可以通过手刷，喷涂或浸涂完成。对于较大的生产量，建议使用喷涂方法，而对于较小的量产或原型PCB，建议使用喷涂方法。

好处：

1-高耐湿性和良好的介电电阻

2-极佳的耐化学性，耐磨蚀性，耐湿性和耐高温达150 O C

缺点：

1-环氧保形涂料非常坚硬且坚硬，如果尝试剥离或去除，则会损坏PCB及其组件。通过使用危险溶剂去除该涂层

2-低温性能差

3-高固化收缩率

4-他们很难重做

l有机硅树脂（OSR）保形涂料：

上述两种类型的保形涂料中最柔软的是有机硅树脂（OSR）保形涂料。它们被广泛用于LED灯PCB中，而不会降低光强度或颜色变化。非常适合在高湿度下安装并暴露在空气中的PCB。适用于高工作温度和高功率的PCB

好处：

1-良好的耐化学性，耐湿性，盐雾和高达200 O C的高温

2-良好的柔韧性使其可以抵抗来自外部环境的PCB上的振动应力。

3-适用于PCB的高湿度户外应用

坏处：

1-由于橡胶性质而不耐磨

2-可以返工，但不容易，需要特殊的溶剂，较长的浸泡时间以及像刷子或超声波浴一样的搅拌

3-机械强度低，对PCB基板的附着力弱

l聚氨酯（PU）保形涂料：

适用于汽车，工业，仪器仪表和电信中的PCB应用。特别是在航空航天中，燃料蒸气不断地撞击电子设备主体，并因此而渗透到内部而影响PCB板

好处：

1-高耐湿气，化学（酸和碱）和磨损

缺点：

1-经过长时间的完全固化过程，由于其高VOC含量，在高温下趋于变黄

2-像硅一样要完全去除并不容易

l聚对二甲苯保形涂料：

这种类型的涂层适用于航空电子，微电子，传感器，高频电路，人口稠密的基于PCB的组件。它是通过气相沉积法施加的。

好处：

1-杰出的介电强度

2-高耐湿气，溶剂，极端温度和酸性腐蚀

3-可以均匀地涂很薄的涂料。

缺点：

1-拆卸/返工非常困难

2-高成本是最大的缺点。