关于PCB保形涂层你需要知道的最终指南
什么是PCB保形涂层？
谈到 PCB 的世界，您可能听说过 PCB 保形涂层这个术语吗？但究竟什么是 PCB 保形涂层？顾名思义，PCB保形涂层是在电路板上涂上一层保护材料的薄膜。涂层保护整个电路板及其零件。这些部件包括元件引线、外露迹线、焊点和外露金属。
保形涂层保护金属部件免受真菌、湿气、喷雾和其他环境污染物的影响。
PCB保形涂层的使用
PCB保形涂层的主要目的是保护电子元件免受环境因素和腐蚀；
• 作为PCB 的绝缘材料，同时将PCB 组装过程中的生态压力降至最低。它有助于消除对复杂外壳的需求；
• 保护 PCB 免受热、湿气、真菌和空气污染物（如污垢和灰尘）的影响。
PCB保形涂层的优势
PCB 保形涂层有很多好处，如下所列：
绝缘耐热
重量轻
PCB元器件的保护
减少对PCB板的环境危害，防止污染物进入
减少 PCB 组件的占用空间
增强产品可靠性
延长印刷电路板的使用寿命
很容易申请
PCB三防漆可以防水防潮吗？
PCB保形涂层同时防水和防潮并不容易。 PCB 涂层的主要功能是保护电路板免受灰尘、极端温度、化学物质的影响，主要是防潮。但是，PCB 保形涂层确实有其局限性。大多数层，无论它们是厚还是薄，都提供了很多防潮保护。
PCB保形涂层的重要性
PCB 保形涂层是必要的，尤其是在印刷电路板行业。我们仍然会有 PCB 减去保形涂层。不幸的是，这种印刷电路板的保质期很短。使用时也会有一些潜在的损坏。不要忘记依赖它们的设备完全失效。
如前所述，保形涂层屏蔽印刷电路板。它可以保护它们免受许多破坏性影响。将它们从现场移除，我们的电路板的保质期和功能不会像预期的那样理想。使用保形涂层，可以确保始终对电路板进行保护。
PCB保形涂层类型
当多层印刷电路板存在两大类时，PCB 设计人员使用的保形涂层。有传统的保护涂层和现代的保护涂层。本节重点介绍几种类型的保形涂层。它还涉及到它们的优点和缺点等。
• 传统保护涂层
标准传统保护涂层的一个恰当例子是聚对二甲苯。在尽可能长的时间内，PCB 设计人员使用它来涂覆 PCB。 PCB制造商注意到传统保护涂层有一些优点和缺点。下表给出了更好的解释。
| 优势 | 缺点 |
| 很便宜 | 在热管理方面很差 |
| 容易获得 | 返工太难了 |
| 耐磨 | 对环境有害 |
| 好穿 | 印刷电路板很重 |
除了传统的保护涂层，还有其他类型的PCB涂层值得强调如下：
• 聚氨酯树脂 (UR)
这种类型的树脂因其出色的耐化学性和耐湿性而在 PCB 行业中广受好评。此外，聚氨酯树脂具有耐磨性，因此很难去除。它们是标准暴露于燃料蒸汽的航空航天应用的理想选择。
优势
优异的介电性能
优异的防潮性
耐磨
良好的耐湿性
缺点
不环保
完全固化时间长
• 环氧树脂 (ER)
这些主要以两部分化合物的形式提供，并且往往会产生一些最硬的 PCB 涂层。与其他人不同，他们很难在固化过程结束时移除。它们在建筑和施工应用中有很多用途。
优势
优异的耐湿性
介电性能好
高耐化学性和耐磨性
缺点
复杂的混合比例
难以移除和返工
• 丙烯酸树脂 (AR)
这些丙烯酸聚合物可溶于溶剂，它们提供一般保护和良好的弹性。丙烯酸树脂在浴缸内衬、水族馆窗户和手机显示屏中得到广泛应用。
优势
经济实惠
固化不收缩
易于维修和返工
易于涂抹和去除
缺点
耐磨性低
不适合恶劣环境
• 硅树脂（SR）
这些是单组分化合物，通常是在极端温带条件下工作的电子产品的理想选择。它们在涂料和油漆的制造中也很常见。
优势
在极端温度下表现良好
优异的耐化学性
良好的耐腐蚀性和耐湿性
缺点
很难去除
仅限本地维修
• 聚对二甲苯 (XY)
化学气相沉积是这类涂层的应用工艺。苝加热时变成气体，冷却后聚合成薄膜。防潮层和电气绝缘等设备在很大程度上依赖于它们。
优势
无色透明
无需固化时间
高介电强度
极端温度下的最佳溶剂
缺点
• 难以摆脱
• 不适合长期户外曝晒
PCB保形涂料的应用领域
最初，保形涂层确实在仅属于高科技环境的印刷电路板上找到了很多适用性。然而，今天的情况并非如此，PCB 保形涂层的应用领域继续突飞猛进。在这一点上，我们要走了。我们将重点介绍PCB保形涂层的使用或应用。 PCB保形涂层的典型应用领域包括：
7.1 汽车行业PCB
纵观整个汽车行业，您会发现一些不同的东西。电子系统最近在这一领域得到了广泛的应用。因此，印刷电路板保形涂层的使用在这里发挥了很大作用。它确保了对汽车关键部件的保护，尤其是在盐雾和汽油蒸发的情况下。所有这些以及更多确保电机的长期可靠性。
7.2 消费电子PCB
除汽车领域外，印刷电路板保形涂层还适用于其他领域。例如，它保护用于家用电器的电路。将保形涂层应用于家用电器解决了许多问题。在您的家电中使用 PCB 保形涂层，确保更好的功能。
7.3 导航产品PCB
咸海水和淡水可能会对航行设备中的电路造成破坏性影响。在这里，材料一旦与水接触就容易受到一些损坏。但是，由于 PCB 保形涂层程序，一切都没有丢失。保形涂层可防止腐蚀速度。它减少了设备外部以及水下部件的腐蚀。
7.4 医疗器械PCB
医疗领域是另一个依赖 PCB 保形涂层的领域。在整个行业中，保形涂料似乎发挥着至关重要的作用。例如，它可以保护电子医疗设备免受腐蚀。化学试剂在整个医疗领域共享，并且往往对该行业日常依赖的设备有害。但是，现在有了保形 PCB 涂层，就可以避免此类问题。
7.5 军用PCB
用于军事应用的电子设备在最苛刻的条件下运行。军用设备必须能够承受持续的剧烈振动。此外，它们应该能够在极端温度条件下正常工作。为保护此类设备免受损坏，必须对 PCB 进行保形涂层。多亏了 PCB 保形涂层，现在可以保护军事设备。保护它们免受氧化和腐蚀要容易得多。
7.6 高新技术产品PCB
科学、技术、工程和数学等高科技领域经常使用高科技设备。例如，在实验室环境中，您会发现高科技设备。一些包括振动器、测试室、搅拌器和真空室是常见的。所有这些都具有必须正常运行的基本组件。使用 PCB 保形涂层，可以避免任何可能发生的挑战。这是因为这里也可以应用 PCB 保形涂层。
如何选择合适的PCB保形涂层
必须选择正确的 PCB 保形涂层是最繁琐和最复杂的过程之一。这是因为在得出结论之前，您可能需要分析一些关键因素。不考虑基本方面是有风险的。例如，您最终可能会购买不适合您需求的涂层。话虽如此，这里有一些需要考虑的基本因素。在为您的项目选择合适的 PCB 保形涂层时，这些因素至关重要：
• 考虑 PCB 板工作温度、最高点和最低点
您可能需要评估的第一个参数涉及工作温度范围。这样做的原因是因为它会影响您在涂层时必须应用的化学物质。例如，在高温下，建议使用硅基层。此外，使用聚氨酯和丙烯酸树脂。如果您正在处理较低的临界温度耐受性。
• 耐化学性程度
这个也很重要。很容易去除亚克力材料进行返工。但不幸的是，它们容易受到溶剂的攻击。聚氨酯材料往往提供更多的耐化学性，但不容易修改。
• 防腐蚀等级
就腐蚀而言，保形涂层在保护您的设备方面能走多远？简而言之，您必须确保只购买以抗腐蚀而闻名的最佳层。
• 保质期长
保质期是指产品在指定的存储、展示和分销条件下在货架上继续保持有用的时间。您不想购买几天后会变质的产品。不幸的是，一些油漆不能保证长保质期。有机硅三防漆因其保质期长而成为最佳选择之一。
• 性能和工程特性
在您开始选择您打算使用的涂层类型之前，请确保它不会对组件造成压力，尤其是在极端温度的情况下。
PCB保形涂层厚度
保形涂层的厚度是决定电子设备寿命的基本要素之一。最小涂层厚度是实现保形涂层所需功能或作用所必需的。如果保形涂层太厚，它可能会对您希望为您的电路板提供的保护水平带来不利影响。那么，涂层厚度的重要性是什么？您如何测量 PCB 保形涂层？是否有任何类型的涂层厚度？下面是一个清晰的解释，涉及到 PCB 保形涂层的厚度。
9.1 保护涂层厚度的重要性
油漆是起保护层作用的涂料。油漆还可以保护表面免受环境造成的损害。执行涂装任务时，必须确保使用高性能涂料。层的厚度很关键。它将影响您设备的性能和功能。
但是，有一种观念认为，保护涂层（尤其是PCB上）越厚，保护效果就越好。但同样，情况并非总是如此。较厚的保护层可能会导致纹理不均匀或由于一些外力而开始出现一些裂缝。但同样，保护涂层确保表面不受外部环境的破坏。
但您需要记住，低涂层厚度，例如低于 25 µm 的涂层可能存在风险。这可能很危险，因为可能没有根据标准化方法测试介电强度。此外，超出限制的高涂层厚度很少能按预期保护 PCB。
9.2 涂层类型和典型厚度
正如上面已经提到的，有几种类型的涂层，包括一些特殊的。但五个主要的基本类别是环氧树脂（ER）、聚氨酯树脂（ER）、丙烯酸树脂（AR）、聚对二甲苯（XY）和硅树脂（SR）。 25-250μm（微米）是标准或典型厚度。
这样的厚度可以保护电路。它可以保护电路免受灰尘、湿气、极端温度和化学品的影响。
9.3 如何测量PCB保形涂层
获得具有正确所需厚度的涂层是一个巨大的挑战。在 PCB 上应用保形涂层时，要获得均匀的厚度并不容易。一件太薄的外套是有风险的。它可能使电子组件面临潜在的环境风险。这是一个会破坏涂层本身目的的方面。
另外，太厚的外套也不合适。它可能会使 PCB 上的电子元件无法正常工作。所有这些都会使整个电子组件变得无用，并且涂层厚度需要满足指定的质量规范。测量保形涂层本身并不是一个任务过程。有几种测量 PCB 保形涂层的方法。但是有两个最常见的。
首先是干式测量法。在这里，在进行任何类型的测量之前，PCB 必须完全干燥，以避免损坏保形薄膜。在这里，您可以使用多种方法来评估涂层厚度的深度。最简单的方法是使用卡尺。使用卡尺，您可以测量印刷电路板的宽度。
您可以通过在应用保形涂层之前记下实际尺寸来做到这一点。其次，我们称之为湿测量。这种类型的 PCB 保形涂层测量使设计人员能够确保对涂层厚度进行质量控制。请记住，设计师会在胶卷还湿的时候这样做。在这里，湿膜测量仪负责测量尚未干燥的保形涂层。
9.4 如何确定PCB保形涂层的厚度
确定 PCB 保形涂层的深度本身并不是一个复杂的过程。 PCB 保形涂层的平均厚度应在 1 到 5 密耳之间。但这还不是全部。设计人员可以使用多种方法来确定 PCB 保形涂层的深度。这里有四种方法：
• 湿膜测厚仪
在这里，湿膜厚度的测量可以通过使用一系列齿和槽口来实现。每个齿都包含一个校准长度。设计师将仪表直接放入湿膜中，然后将测量值乘以固体百分比。它使他们能够得出干涂层厚度的近似值。
• 微米
使用这种方法，可以在不同位置对 PCB 进行测量。您必须在涂层之前和之后执行此操作。要确定层的厚度，您需要从未涂覆的测量值中减去固化层的宽度。之后，将其除以 2。这样，您将能够确定电路板单面的厚度。这种测量PCB保形涂层厚度的方法非常准确。
• 涡流探头
在这里，可以使用测试探针直接测量涂层厚度。它是通过产生振荡磁场来实现的。这种测量保形涂层的模式的理想之处在于它可以产生非常准确的厚度测量值。如果探头在测试区域上的定位不佳，则读数将不准确。
• 超声波测厚仪
这是通过使用超声波测量涂层厚度。与涡流探头不同，这里不需要使用金属背板。厚度的计算从声波开始从换能器传播，穿过涂层，从电路板表面反弹回来的那一刻开始。
PCB三防漆的固化机理
考虑到电路板的长期可靠性，固化是必不可少的。有几种值得注意的保形涂料固化机制值得注意。您将获得更好的理解，如下所述。需要注意的重要一点是，它们中的每一个都有其关键功能。
• 干燥 – 干燥涉及印刷电路板的涂层，使其适合操作员处理。申请过程后可能只需要几分钟甚至几天的时间。这取决于很多因素。
• 氧化 – 这涉及通过方法或通过大气氧气固化保形涂层。通常，干燥过程首先发生，因为大量的氧化固化涂料是溶剂型的。
• 水分 – 在这里，保形涂料在固化系统中的大气冷凝中通过一些环境湿度固化。空气中的水分含量确实会影响固化速度。
• 热量 – 在这里，保形涂料在高温下固化。在大多数情况下，除非达到所需的温度，否则层不会开始愈合。热固化方法的理想之处在于，与室温固化相比，它们是最快的固化方法之一。
• 化学 – 此外，命名为催化固化，这些是两部分材料保形涂层的组合。这些组合开始反应和固化过程。一旦发生组合，就不可能停止固化过程。
• 紫外线灯 – 这些是在紫外线下固化的保形涂料。能量和波长显着影响表面愈合的能力和速率。大多数情况下，UV 固化涂料由二次固化机制组成。固化机制确保任何无法在紫外线下固化的涂层最终都会固化。
如何覆盖 PCB 保形涂层
PCB 设计人员可以通过多种方式使用保形涂层覆盖其 PCB 表面。以下是您可以使用的一些最常见的印刷涂料配方：
• 手动喷雾 – 顾名思义，这是一种在 PCB 表面手动喷涂保形涂层的方法。您可以通过气溶胶或在喷漆房中实现手动应用。这里需要注意的重要一点是结果可能并不完美。
• 自动喷涂 – 可以使用专门的自动化或机器人设备购买自动喷涂。自动喷雾有点贵。但它会产生一些最好的保形涂层效果。与手动喷涂相比，自动喷涂是最好的。
• 选择性涂层 – 选择性涂层使用机器人喷嘴有效地将保形涂层应用于印刷电路板的某些特定区域。特定的表面是一种大批量的方法，这意味着它是准确和快速的，将一层应用到电路板的确切预期位置。
• 浸渍 – 这也称为饱和涂层。这是设计人员用来涂覆印刷电路板的多孔基材的涂层工艺。它非常适用于孔隙穿透整个基板的 PCB。
• 绘画 – 油漆更像是一种机械粘合的表面涂层，在环境和钢材之间提供了一层屏障膜。油漆系统涉及使用几张层。此外，它是使用不同的涂料配方。这一切都取决于您的电路板的操作环境。
确定PCB涂层失效
如上所述，涂层保护印刷电路板。借助表面，PCB 能够在预期的操作环境中表现良好。但是，在某些情况下，尽管经过涂层保护，电路板仍会出现故障。
12.1 两种最基本的失效机制：腐蚀和绝缘损失
• 腐蚀：未受保护的电路板往往会迅速腐蚀。腐蚀是导致电路板功能不佳的最大原因之一，也可能导致电路板完全失效。铜是印刷电路托架上的常见基材。如果涂层不当，铜极易腐蚀。为了避免这种情况，您所要做的就是确保您进行了适当的保形涂层。
• 绝缘损失：性能不佳的涂层可能会损坏印刷电路板表面的绝缘。水会凝结并与几种标志性杂质结合，从而在印刷电路板的轨道之间形成导电通路。毫无疑问，冷凝是对您选择使用的保形涂层绝缘电阻的测试。
12.2 如何防止PCB保形涂层失效
由于多种原因，PCB 保形涂层可能会失败。 PCB故障是可能使整个涂层过程浪费时间的一个方面。但是，如果要防止印刷电路板保形涂层塌陷，有几种方法可以遵循。首先，您需要确保仅将层应用到推荐的厚度。不要在印刷电路板上使用太少或太多的涂层。
其次，确保在涂上外套时，你要涂上几层薄外套。这样做的原因是为了让气泡在层之间适当地消散。第三，您可能希望使用您选择使用的低粘度保形涂层。第四也是最后一点，如果您正在刷涂，则混合表面，使其非常平滑地流入基材的每个其他部分。
12.3 PCB保形涂层的可修复性
幸运的是，可以使用烙铁修复 PCB 保形涂层。 PCB 保形涂层令人印象深刻的是它的可修复功能。使用烙铁，表面会融化，留下没有薄片的接头。使用其他层，您可以实现材料炭化。但这是一个小问题，您必须与质量部门讨论。
如何去除 PCB 保形涂层
到目前为止，您必须非常了解与保形涂层有关的几乎所有事情。例如，您知道它的类型、用途和厚度，仅举几例。现在，是时候了解一些其他的东西了。如果您想去除或更换 PCB 上的保形涂层，是时候了解最佳去除策略了。
13.1 为什么要去除保护层？
在最初选择要使用的保形涂层材料类型期间，您需要最有效地去除它，如果您想这样做的话。去除涂层的过程会对您的 PCB 造成破坏性影响，尤其是如果您弄错了。
您可能必须进行 PCB 保形拆除的原因有很多。例如，由于涂层材料选择错误，您可能想要这样做。此外，这可能是由于涂层覆盖不足或 PCB 设计不需要包含涂层。原因很多。
13.2 去除方法
有几种 PCB 保形去除方法值得一提。一些最常见的包括：
• 化学溶剂法 – 这是在不影响电路板及其组件的情况下移除 PCB 保形。需要注意的重要一点是，没有适合所有应用的特定溶剂。除了环保之外，水还必须是安全的。
• 剥离方法 – 在这里，您需要多种溶剂来去除保形涂层。这个过程包括用水擦拭和刷洗该区域，直到去除保形涂层。剥离可有效去除不同类型的电路板涂层。
• 加热方式 – 在这里，您必须使用非常低温的热量来轻轻地燃烧和熔化涂层。如果需要，您可能必须使用一些低温控制工具来确保不会损坏 PCB。不适合用烙铁。
• 磨刮法 – 这种去除保形涂层的方法依赖于多种摩擦和刮擦设备。这一切都取决于 PCB 涂层材料的成分。大多数人在磨削时使用牙科式刮刀和手持钻头。
• 用于去除保形涂层的微型喷砂机 – 喷砂涉及将精细分级的磨料粉末推进压缩空气流，通过一些耐磨软管和一些您自动或手动放置在工件上的微型喷嘴。您可以使用此方法去除多种涂层，例如丙烯酸、环氧树脂、聚氨酯、聚对二甲苯和硅胶等。
如何选择优质的PCB保形涂料
在全球范围内，电子和电路似乎正在快速小型化。这是一个与 PCB 保形涂层增加有关的方面。如上所述，为了保护 PCB 免受极端温度、湿气和灰尘等的影响，保形涂层是必要的。但是您如何选择高质量的 PCB 保形涂层材料呢？获得最佳 PCB 保形涂层材料需要注意哪些事项？
以下是您在选择高质量保形涂料时需要注意的事项，以确保获得最佳效果：
表面必须具有出色的柔韧性
还具有低毒性和成本的特点
它应该很容易返工
具有广泛的工作温度范围
在高速下，它应该能够固化而不会产生副产物
必须保护电路板免受低温/高温和机械冲击
保质期一定要长
必须易于喷涂且粘度低
监管考虑
在选择要使用的保形涂层材料类型时，安全和大量的环境问题是最重要的。有些元素一旦过时，最终可能会对环境造成一些破坏性影响。除此之外，还有几个监管机构的任务是确保 PCB 涂层材料是环保的：
• 职业安全与健康管理局 (OSHA) – 这是美国的法定机构，其职责是确保工人安全。许多涂料是易燃的，含有高毒性，并散发出烟雾。 OSHA 确保所有从事 PCB 生产的公司都采取安全措施来保护其工人。 OSHA 规定所有 PCB 制造商都为其工人配备个人防护设备，并且公司内有足够的通风设备。
• EPA（美国环境保护署） – 在美国，所有 PCB 生产商都严格遵守 EPA 要求。例如，美国环保署对影响臭氧层的化学品实施了严格的限制。不过，幸运的是，大多数受限制的化学品并不容易获得，这也是为什么与臭氧消耗有关的问题似乎不是一个大问题的原因。
• CARB（加利福尼亚航空审查委员会）和其他地区法规 – 在尽可能长的时间内，CARB 与其他地方当局一起，不断发挥更加突出的作用，以确保他们执行旨在保护环境的环境限制。其中一些限制包括 VOC（挥发性有机化合物）或产生烟雾的化学品。最新的一个是正在讨论的环境主题是全球变暖潜能值（GWP）。
总结
这篇文章是PCB保护涂层的知识，关于PCB保形涂层你想知道的15件事。您是否正在寻找市场上普遍适用的最佳保形涂层印刷电路板？
如果是这样，那么您可以联系我们，我们可以一起讨论有关PCB保护涂层的任何问题。我相信我们可以解决问题并从中学到更多的知识。
希望这篇文章对您有所帮助，然后我们会很高兴！
工业技术