什么是保形涂层？保护PCB免受机械和化学损害

长时间使用后，无论大小的电子组件都容易磨损。消费者期望电子产品能够长期使用，因此制造商已经开发出保护其组件免受损坏并保持其长时间功能的方法。这些方法之一称为保形涂层。此过程可保护PCB免受机械和化学损害，并以多种方式延长其寿命和可靠性。

什么是保形涂层？

保形涂层是一种特殊的聚合物膜，可保护组件和PCB板免受机械或化学损害。它对于保护航空航天组件不受极端条件的影响至关重要，最初是为关键任务应用开发的。在现代数字时代，保形涂层工艺已在许多应用中变得司空见惯，包括移动设备之类的普通大众使用的涂层。

保形涂料通常是与水或各种溶剂混合的树脂形式，可以以多种方式施加。纯粹基于树脂的保形涂料是半透性的，但是与其他物质（例如环氧树脂）结合的涂料是防水且不透性的。通常，用于电子元件的保形涂层是半渗透性的。具有保形涂层的电子产品可以轻松维修，而无需花费任何麻烦来修补涂层。

大多数基于树脂的保形涂料均由三种不同的树脂类型之一制成：丙烯酸，硅树脂或（聚）氨基甲酸酯。每种树脂在恶劣的环境下都有特定的强度。例如，丙烯酸树脂具有高介电强度，而硅树脂则耐盐雾。聚氨酯具有耐磨性，耐湿性和耐化学性。取决于它们的强度，每种保形涂料类型都必须经过特定的工艺才能去除。用溶剂可以比较容易地除去丙烯酸涂料，但是有机硅和聚氨酯涂料则需要特殊的溶剂，超声波浴中的搅拌以及较长的浸泡时间。

还有一种涂层叫非保形涂层。这些涂层的制作方法与保形涂层类似，但它们的贴合性不如电子部件的表面特征，因此得名。它们也往往比保形涂层厚，从而使维修更加困难。

保形涂层工艺的基本准备

保形涂层只有在组件清洁且无物理缺陷的情况下才能很好地起作用。组件表面上不得有任何杂质，包括灰尘，碎屑或湿气，并且涂层本身必须均匀。由于脏污或有缺陷的组件而导致的涂层不均匀会导致故障（包括腐蚀，短路和物理损坏），有很多不同的方法。木板和涂层相遇处的涂层中可能会出现裂纹，这种缺陷称为起泡。

准备不好的木板还会导致许多其他粘合问题，包括变色或表面不均匀。一个具有令人难忘的名字的粘合问题是“鱼眼”，当涂层表面不均匀地流过整个涂层时，当涂层表面上几乎没有形成凹陷时，就会发生这种现象。

需要许多保形涂料以满足严格的国际标准，因此创建符合这些标准的保形涂层工艺至关重要。保形涂料的主要标准是IPC-CC-830C，它包含保形涂料每种变体的部分以及对各种环境问题的特别关注。这些问题包括水，真菌和易燃性。该标准还包括电气外观和功能的准则，以及制造电子产品时使用不同材料和工艺的准则。该标准的最新更新于2019年1月，并定期更新以反映电子行业的需求。对于专门的用例，还存在其他国际标准，包括电子组件和焊接电子器件。

通过掩膜改善保形涂层

当在组件上放置保形涂层时，最好在某些区域保持未涂层。这些区域可以包括连接器，孔，LED和某些类型的集成电路。防止这些区域被覆盖涉及一个称为掩膜的过程。

有多种遮罩技术，包括屏蔽，胶带，液体和凝胶。没有特定的技术总是总是适用于特定的掩膜场景，并且设计者必须在掩膜之前考虑很多因素。遮罩区域的形状，几何形状和功能，以及遮罩所提供的保护级别，是应影响设计人员决定应用遮罩的主要因素。设计人员还必须考虑到掩膜的预期寿命，以及在必要时去除掩膜有多困难。

有些掩膜技术对于防止保形涂层的附着是永久性的，而有些则是暂时的。永久性液体和凝胶很普遍，但是一些新技术为临时掩膜开辟了更多可能性。可以用紫外光固化的临时掩蔽液是最近添加的。它们易于应用和移除，而无需诸如屏蔽层或胶带之类的物理介质。此外，它们在板几何形状上没有与实体遮罩材料相同的限制。尽管具有这些优点，但这些临时液体仍需要熟练的涂抹和清除技术，尽管可以实现一些自动化，但是熟练的技术人员必须指导涂抹工具，并且这样做的过程并不容易。
编辑：hfy