pcba的保形涂层工艺

2021年12月21日

关键的外卖

保形涂层保护组件和暴露在PCBA上的铜免受损坏。
组件的状态，特别是清洁度，影响保形涂层的工作方式。
掩模是为保形涂层工艺准备PCB或组件的一种有用方法。

保形涂层点胶系统。

电子元件和裸露导体易被化学或机械降解在他们的一生中。消费者和商业用户希望电子产品可靠，使用寿命长，因此制造商已经开发出保护pcba免受损坏并确保其保持功能的方法。这些保护措施之一是应用保形涂层。这一过程保护pcba免受化学损伤，以多种方式延长其使用寿命和可靠性。

应采用哪种保形涂层，不同涂层材料的优点是什么?有几种材料是保形涂层的候选材料，这些材料具有一系列不同的电气和化学性质。除了保形涂层工艺，我们将简要介绍不同类型的涂层及其使用的一些应用领域。

什么是保形涂层?

保形涂层是一种聚合物薄膜，可保护PCBA免受化学损伤。当我们说“化学损伤”时，我们指的是暴露在物质或环境条件下，可以使PCBA的可靠性处于危险之中。使用保形涂料的主要动机是防止吸湿(暴露于湿度)，防止暴露于腐蚀性物质，或两者兼而有之。还有其他好处，比如在电路板周围的层中修改了介电强度，可以提供防静电放电的保护。这些涂层对于保护航空航天部件免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，保形涂层工艺在许多应用中已经变得司空见惯，包括一些由公众使用的，如移动设备。

保形涂料标准

许多保形涂层需要满足严格的国际标准因此，创造符合这些标准的保形涂层工艺是至关重要的。保形涂料的主要标准是IPC-CC-830C，它包含了每种变体的保形涂料的部分，以及对各种环境问题的具体关注。这些问题包括水、真菌和可燃性。该标准还包括电气外观和功能指南，以及在制造电子产品时使用不同材料和工艺的指南。其他国际标准适用于特殊的使用情况，包括电子组件和焊接电子产品。总的来说，三个不同的国际电子标准全部或部分涉及保形涂层工艺。

保形涂料材料体系

保形涂料通常是树脂与水或各种溶剂混合的一种形式，可以以各种方式应用。纯树脂基保形涂料是半透的，但与其他物质(如环氧树脂)结合的涂料是防水和不渗透的。通常，电子元件上使用的保形涂层是半渗透型的。

大多数树脂基保形涂料由三种不同的树脂类型之一制成:丙烯酸，硅酮或(聚)聚氨酯。每种树脂在恶劣环境中都有特定的强度。例如，丙烯酸树脂具有很高的介电强度，而硅树脂耐盐雾。聚氨酯耐磨损、防潮和化学物质。根据它们的强度，每一种保形涂层类型如果要去除必须经过特定的过程。丙烯酸涂料可以相对容易地用溶剂去除，但硅胶和聚氨酯涂料需要特殊的溶剂，超声浴搅拌，和很长的浸泡时间。

以下是用于PCBAs的标准保形涂层选项的摘要:

聚氨酯:适用于需要耐磨、高湿、耐腐蚀的设备。
聚对二甲苯:具有高耐溶剂和高介电强度，但在暴露于潮湿时会降解。
硅胶:还提供湿度和耐腐蚀，但如果从设备上拆卸，必须剥落。
丙烯:聚氨酯的替代品，不提供耐腐蚀性，但很容易用溶剂去除。
环氧树脂:这是应用为1部分或2部分化合物，并提供具有竞争力的湿度和耐腐蚀性;它耐溶剂。

还有一种涂料叫做anon-conformal涂层．这些涂层类似于保形涂层，但它们不符合电子元件的表面特征。它们也往往比保形涂层更厚，使返工或维修更加困难。

为保形涂层工艺做准备

在保形涂层过程开始之前，组件表面没有杂质和物理缺陷是至关重要的，因为由于碎片导致的涂层不均匀会导致腐蚀、短路或物理损坏。还有一些其他的粘附问题，可以由一个准备不好的板，包括变色或不均匀的完成。一个有着令人难忘的名字的粘附问题是“鱼眼”，当涂层材料在板上不均匀地运行时，涂层表面会形成小陨石坑。如果涂层涂得太厚，从易拉罐或自动化设备上喷涂的涂层可能会遇到这个问题。

在PCBA上的保形涂层中出现鱼眼

通过掩蔽的定向保形涂层

当将保形涂层涂在组件上时，有某些区域应该不涂。这些区域可以包括连接器上暴露的金属，用于连接电线的可焊接孔，用于接地的安装孔，以及一些led。防止这些区域被涂层涉及到一个称为掩蔽的过程。除了这些区域外，保形涂层通常应用于整个PCBA，以创建一个完整的，均匀的防潮和腐蚀屏障。

一些掩蔽技术包括:

盾牌或模板:这些通常用于大批量生产，其中涂料需要在单一喷涂过程中快速应用。
磁带:这些可以手动应用，但它们只在原型中有用。需要仔细选择溶剂，以防止胶带上的粘合剂溶解和污染PCBA。

没有一种特定的技术总是最适合特定的屏蔽场景，设计人员在屏蔽之前必须考虑许多因素。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，是影响设计师决定如何应用遮罩的主要因素。设计师还必须考虑掩模的预期寿命，以及在必要时移除掩模的难度。

有些掩蔽技术在防止保形涂层粘附方面是永久性的，而有些则是暂时性的。永久性液体和凝胶很常见，但一些新技术为临时掩蔽提供了更多的可能性。最近又增加了一种可以用紫外线固化的临时掩蔽液。它们很容易涂抹和移除，不需要防护罩或胶带等物理介质。此外，它们在板几何上没有与固体掩蔽材料相同的限制。尽管有这些优点，但这些临时液体需要熟练的应用和去除技术——尽管可以实现一些自动化，但必须有熟练的技术人员指导应用工具，而实现这一过程并非易事。