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印刷电路板上的非保形涂层

骑士戴的一副金属手套的图片

你可能听过“它像手套一样合适”这句话,这让人想到一副柔软的紧身手套,既能让你的手温暖,又能给你更好的抓地力。虽然这样的手套很适合园艺、驾驶或任何类似的任务,但对于骑士与手持剑或狼牙的对手作战来说,它们就没有多大帮助了。在这种情况下,你会想要一副非常坚硬的金属手套来给你最大程度的保护。

为了保护印刷电路板,通常要涂上保形涂层。就像手套一样,这是一层材料薄膜,它被刷或喷在上面,可以保护电路板免受水分、灰尘和其他污染物的侵害。虽然保形涂层在很多情况下都能很好地工作,但有些环境非常恶劣,电路板需要更多的保护。在这种情况下,电路板需要重装甲的骑士金属手套,这对于PCB来说被称为非保形涂层。让我们仔细看看这是什么,以及它是如何使用的。

什么是非保形涂层,它与保形涂层有什么不同?

保形涂层之所以被命名,是因为它“符合”被涂层物体的轮廓。在印刷电路板上,这意味着在电路板的所有区域都涂上了一层薄涂层的非导电材料;基材,暴露的金属,焊点和组件。保形涂层将提供保护板,同时授予相对容易进入板维修。

非共形涂层比常规共形涂层厚得多,其应用被称为灌封或封装。非保形涂层将完全覆盖设备或板内给它最大程度的保护。这意味着使用受保护的设备或板比使用保形涂层更困难,但在保护方面的权衡是值得的。考虑一辆摩托车,其中的电子设备受到极端振动,热,污垢和潮湿。这是一个主要的例子,需要一个厚的非保形涂层最大的电子保护。

用于非保形涂层的化合物主要有三种类型,每一种都有其优缺点:

  • 环氧树脂这种化合物提供了非常高水平的耐高温和化学物质,以及为PCB上的组件提供很大的强度。另一方面,这种化合物在固化过程中会收缩,这对PCB组件来说是一个问题,它们在较低的温度下会变脆。

  • 聚氨酯:这种化合物在温度较低或循环的情况下比环氧树脂表现更好,而且聚氨酯对PCB组件的压力更小,因为它们更灵活。缺点是它比环氧树脂更不耐高温和化学物质。

  • 硅树脂:这种化合物用途更广,而且防潮、耐化学药品和紫外线。它也被评为最宽的温度范围,是非常灵活的以及。硅酮的缺点是它们是最昂贵的化合物,而且它们不太适合需要强度和刚性的情况。

现在我们已经了解了非保形涂层是由什么组成的,让我们来看看它们的应用。

底部3D布局的截图

非保形涂层可以帮助保护电路板上的组件

灌封和封装的区别

第一种非正式的涂层选择是“灌封”,也称为嵌入。而不是添加一层保护涂层,盆栽是将板或设备放置在一个外壳,箱子或锅中,在那里它将被处理。一旦在这个锅中,其中一种化合物被倒入完全覆盖设备或板。液体化合物硬化后,电路板或设备完全被化合物包裹,锅将与硬化的化合物一起保留,成为最终产品的一部分。灌封化合物通常非常厚,因为需要完全包裹设备或板。

使用盆栽保护有很多好处,包括:

  • 这种化合物会在被封装的设备或电路板周围形成完全的密封。

  • 锅和化合物可以承受极端的环境条件。

  • 灌封还为其中的设备或板提供了非常好的电气绝缘。

  • 这些贝壳、肠衣或罐子的成本可以很低。

不过,在某些情况下,灌封不是最好的工艺,封装可能是更好的选择。像灌封一样,封装可以在要处理的区域周围使用外壳或模具。然而,它与灌封的不同之处在于,在化合物硬化后将外壳去除。这将为经过处理的设备或板上的区域提供一层坚硬的保护涂层。

像盆栽一样,封装也提供了抗振动和冲击,并创建了一个保护污染物的屏障。它也有以下好处:

  • 它创造了一个密封,以防止水分和腐蚀性物质。

  • 它有助于阻燃和散热。

  • 它是一种很好的绝缘体。

  • 可重复使用的外壳和模具成本低。

现在你对非保形涂层有了更多的了解,下一个问题是你将如何设计它?

3D布局中顶部组件的截图

要设计需要非保形涂层的复杂PCB,您需要强大的PCB设计工具

非保形涂层将如何影响PCB设计者

作为一名PCB设计师,你需要事先知道你的电路板的保护要求是什么,这样你就可以选择使用哪种涂层。你可以找到更多关于非保形涂层的具体信息ipc - hdbk - 850.本标准详细说明了灌封材料和封装工艺的设计、选择和应用的指导方针印刷电路板组件.您还需要与您的制造商合作,了解他们可以为您提供什么,以及对您的电路板来说最好的工艺是什么。

您还需要使用一套PCB设计工具,这些工具不仅能够捕获、模拟和布局您的设计,而且还可以生成准确的制造指令。通常,这将意味着创建图纸,将明确显示任何涂层应该应用,或不应用,以及详细的说明,以指定涂层材料。

幸运的是,PCB设计系统Cadence已经提供了完成所有这些所需的工具。OrCAD PCB Designer它具有不同的特性和能力,可以从原理图概念一直到PCB布局。它还具有强大的绘图工具,可以让您创建精密制造图纸,这样就不会对您需要的非保形涂层产生任何困惑。

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