到目前為止,涉及汽車,軍事,航空航天和航運等行業或必須在高溫高濕環境下工作的電子產品可能會因PCB(印刷電路板)故障而受損化學環境,振動,高溫高濕,冷熱交替和鹽霧,以及家用電器,包括空調和洗衣機等。此外,PCB板和PCB組件可能存在侵蝕,軟化等缺陷,變形和成型。因此,應將保形涂層噴涂在電路板表面,使電子產品更能承受環境侵蝕,延長其使用壽命。廣泛的電子產品導致PCB涂層的大規模分類,越來越多的行業需要。因此,選擇一種具有穩定保護功能的保形涂層是工程師們最關心的問題。本文旨在分析PCB涂層的分類和性能,并提供基于最佳保形涂層的實用指南。
PCB涂層的分類和性能
?定義和功能
應用PCB涂層的基本目標是防止電路板或PCB組件發生腐蝕。 PCB涂層作為一種噴涂在電路板表面的特殊涂層,主要負責阻止成型,濕度和鹽霧等振動,絕緣和電路板設計尺寸減小等其他功能。
與其他設備一起應用于印刷電路板和PCB組件的表面,PCB涂層將電路與惡劣環境隔離,使組裝的PCB不會受到惡劣環境的影響,最終保護電路免受環境侵蝕的影響電路故障或漏電,延長電子產品的使用壽命。在實際情況中,PCB板總是受到惡劣環境和操作條件造成的侵蝕,如化學環境,振動,高灰塵,鹽霧,濕度和高溫等,這將導致電路出現諸如斷開故障等眾多缺陷,腐蝕失效,電子遷移失效,絕緣失效和元件失效,僅舉幾例。 PCB涂層噴涂能夠有效地隔離PCB板和PCB組件的操作環境,提高安全性并確保使用壽命。此外,PCB涂層本身是絕緣的,可以防止發生漏電。因此,PCB涂層使電子產品具有更高的功率和更小的PCB間距,與元件小型化的要求越來越高。
?分類和屬性
基于對PCB涂層材料有貢獻的不同化學元素,它主要分為五類:丙烯酸樹脂,環氧樹脂,有機硅,聚氨酯(PU)和聚對二甲苯涂層。根據不同的溶劑類型或固化方法,它主要分為三類:溶劑型涂料,水性涂料和UV光固化涂料。
a。由溶劑丙烯酸樹脂組成的PCB涂層
優點 | 缺點 |
1)。其固化技術相對簡單。而且,它不與空氣反應,其固化過程取決于溶劑的揮發; 2)。優異的防潮性能和靈活的粘度調節; 3)。容易返工; 4)。成本相對較低。 |
然而,固化后保護涂層太薄,其固化方法決定了揮發性溶劑的高含量,因此其操作環境必須具有良好的通風系統。此外,它在粘度維持方面表現不佳,并且在高溫和高濕度下返回粘度。 |
總之,這種PCB涂層適用于普通電子產品。
灣由環氧樹脂組成的PCB涂層
優點 | 缺點 |
1)。濕度,鹽霧和耐化學性; 2)。耐高溫高達150°C; 3)。耐磨性; 4)。具有介電特性。帶有涂有環氧樹脂的PCB涂層的PCB板不能再加工,除非通過物理方法剝離環氧樹脂膜,這可能會損壞PCB元件。此外,潛在的高內應力也可能導致易碎設備損壞,并應在PCB涂層應用之前采取保護措施。這種類型的PCB涂層具有相對高的剝離含量和復雜的雙組分比,具有低粘度維持。它還具有低溫和高固化收縮性能差。 |
總之,由環氧樹脂組成的PCB涂層很少應用。
由有機硅組成的PCB涂層
優點 | 缺點 |
1)。靈活性高; 2)。寬工作溫度范圍高達200°C,具有出色的濕度和抗紫外線能力; 3)??梢孕蘩? 4)。具有明顯的絕緣性和較低的表面能,與基體材料具有良好的潤濕性。 |
機械強度低,與基體材料的附著力弱。更糟糕的是,它無法承受刮擦。 |
總之,這種類型的PCB涂層最適合高熱量的部件,如包含許多高功率電阻的高頻PCB應用于航空航天,航運,軍事和雷達控制系統。
由聚氨酯組成的PCB涂層
優點 | 缺點 |
1)。優異的耐酸堿性; 2)。高耐濕性。 |
長時間經過完全固化過程,由于其高VOC含量,在高溫下容易變黃。此外,它往往會使鍍鋅螺絲被腐蝕。 |
總之,這種PCB涂層具有廣泛的應用,包括汽車,工業控制,電子儀器,電力和電信。
聚對二甲苯涂層
Parylene涂層在真空中分離聚合物,在產品表面上是均勻的沉積涂層。它可以作為電子工業中的特殊保護涂層。
優點 | 缺點 |
1)。厚度均勻; 2)。優異的耐酸性和抗腐蝕性; | 高成本是聚對二甲苯涂層的主要缺點。 |
總之,聚對二甲苯涂層廣泛應用于航空航天,硅橡膠,磁性材料,微電子,傳感器等領域。到目前為止,聚對二甲苯涂層是高頻元件,高密度器件和高絕緣器件最有效的保護涂層。
UV固化涂料
優點 | 缺點 |
1)。環保; 2)。高安全性; 3)。穩定性高; 4)。優異的濕度和抗腐蝕性; 5)。固化效率高; 6)??梢赃M行返工。 |
如果應用UV光成像不足,則會產生盲區。 |
PCB涂層的選擇
?選擇原則
由于不同的理化性質和加工性能,最佳PCB應根據綜合考慮因素選擇涂層,包括具體的操作環境,電氣性能要求和PCB布局。
最佳PCB涂層應滿足以下要求:
a。最好是單個組件,易于操作;
b。它應具有低粘度和易噴涂的特點;
c。它應具有較長的擱置時間;
d。它應該在不產生副產物的情況下高速固化;
e。它應具有出色的靈活性;
f。它應具有廣泛的工作溫度范圍;
g。它應該能夠保護PCB板免受極高/極低溫度和機械沖擊;
h。它應具有低毒性和低成本的特點;
i。它應該是可以改裝的。
?驗證方法
應根據認證要求選擇PCB涂層,例如應選擇RoHS,UL等和低粘度,環保優點和無毒性能的PCB涂層。確定一種PCB涂層后,應根據PCB制造商的技術驗證其有效性。
?技術驗證
技術驗證的目標是證明這種類型的PCB涂層是否適用于當前的技術和產品。
首先,可以應用手動噴涂或自動噴涂在產品上噴涂PCB涂層。一旦固化,應觀察涂層是否平整,均勻,透明或半透明且無粘度。另外,應該觀察是否可以看到氣泡,針孔,裂縫等。
其次,應考慮PCB涂層的可再加工性,并且可以很容易地剝離PCB涂層。為了驗證這方面的性質,可以依賴物理方法,例如電熨斗,機械方法或化學方法。通常,涂料制造商提供分散劑,這種化學方法用于驗證PCB涂層的剝離能力,設備不受損害。
第三,應驗證保護性能。 PCB涂層的基本目標是為電子產品提供保護,因此應該驗證保護性能。應進行介電耐壓試驗,濕氣環境下的絕緣電阻試驗,熱沖擊試驗和水解穩定性試驗,以驗證PCB涂層的性能。
噴涂在PCB板和PCB組件的表面上PCB涂層能夠有效隔離電路板,保護電路免受惡劣環境的侵蝕和損壞,從而延長電子產品的使用壽命,保證安全性和可靠性。在PCB涂層選擇階段,除了驗證涂層性能外,還應證明它適用于客戶的產品,技術和設備。
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