什么是保形涂層？保護(hù)PCB免受機(jī)械和化學(xué)損害

長(zhǎng)時(shí)間使用后，無論大小的電子組件都容易磨損。消費(fèi)者期望電子產(chǎn)品能夠長(zhǎng)期使用，因此制造商已經(jīng)開發(fā)出保護(hù)其組件免受損壞并保持其長(zhǎng)時(shí)間功能的方法。這些方法之一稱為保形涂層。此過程可保護(hù)PCB免受機(jī)械和化學(xué)損害，并以多種方式延長(zhǎng)其壽命和可靠性。

什么是保形涂層？

保形涂層是一種特殊的聚合物膜，可保護(hù)組件和PCB板免受機(jī)械或化學(xué)損害。它對(duì)于保護(hù)航空航天組件不受極端條件的影響至關(guān)重要，最初是為關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用開發(fā)的。在現(xiàn)代數(shù)字時(shí)代，保形涂層工藝已在許多應(yīng)用中變得司空見慣，包括移動(dòng)設(shè)備之類的普通大眾使用的涂層。

保形涂料通常是與水或各種溶劑混合的樹脂形式，可以以多種方式施加。純粹基于樹脂的保形涂料是半透性的，但是與其他物質(zhì)（例如環(huán)氧樹脂）結(jié)合的涂料是防水且不透性的。通常，用于電子元件的保形涂層是半滲透性的。具有保形涂層的電子產(chǎn)品可以輕松維修，而無需花費(fèi)任何麻煩來修補(bǔ)涂層。

大多數(shù)基于樹脂的保形涂料均由三種不同的樹脂類型之一制成：丙烯酸，硅樹脂或（聚）氨基甲酸酯。每種樹脂在惡劣的環(huán)境下都有特定的強(qiáng)度。例如，丙烯酸樹脂具有高介電強(qiáng)度，而硅樹脂則耐鹽霧。聚氨酯具有耐磨性，耐濕性和耐化學(xué)性。取決于它們的強(qiáng)度，每種保形涂料類型都必須經(jīng)過特定的工藝才能去除。用溶劑可以比較容易地除去丙烯酸涂料，但是有機(jī)硅和聚氨酯涂料則需要特殊的溶劑，超聲波浴中的攪拌以及較長(zhǎng)的浸泡時(shí)間。

還有一種涂層叫非保形涂層。這些涂層的制作方法與保形涂層類似，但它們的貼合性不如電子部件的表面特征，因此得名。它們也往往比保形涂層厚，從而使維修更加困難。

保形涂層工藝的基本準(zhǔn)備

保形涂層只有在組件清潔且無物理缺陷的情況下才能很好地起作用。組件表面上不得有任何雜質(zhì)，包括灰塵，碎屑或濕氣，并且涂層本身必須均勻。由于臟污或有缺陷的組件而導(dǎo)致的涂層不均勻會(huì)導(dǎo)致故障（包括腐蝕，短路和物理?yè)p壞），有很多不同的方法。木板和涂層相遇處的涂層中可能會(huì)出現(xiàn)裂紋，這種缺陷稱為起泡。

準(zhǔn)備不好的木板還會(huì)導(dǎo)致許多其他粘合問題，包括變色或表面不均勻。一個(gè)具有令人難忘的名字的粘合問題是“魚眼”，當(dāng)涂層表面不均勻地流過整個(gè)涂層時(shí)，當(dāng)涂層表面上幾乎沒有形成凹陷時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象。

需要許多保形涂料以滿足嚴(yán)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因此創(chuàng)建符合這些標(biāo)準(zhǔn)的保形涂層工藝至關(guān)重要。保形涂料的主要標(biāo)準(zhǔn)是IPC-CC-830C，它包含保形涂料每種變體的部分以及對(duì)各種環(huán)境問題的特別關(guān)注。這些問題包括水，真菌和易燃性。該標(biāo)準(zhǔn)還包括電氣外觀和功能的準(zhǔn)則，以及制造電子產(chǎn)品時(shí)使用不同材料和工藝的準(zhǔn)則。該標(biāo)準(zhǔn)的最新更新于2019年1月，并定期更新以反映電子行業(yè)的需求。對(duì)于專門的用例，還存在其他國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，包括電子組件和焊接電子器件。

通過掩膜改善保形涂層

當(dāng)在組件上放置保形涂層時(shí)，最好在某些區(qū)域保持未涂層。這些區(qū)域可以包括連接器，孔，LED和某些類型的集成電路。防止這些區(qū)域被覆蓋涉及一個(gè)稱為掩膜的過程。

有多種遮罩技術(shù)，包括屏蔽，膠帶，液體和凝膠。沒有特定的技術(shù)總是總是適用于特定的掩膜場(chǎng)景，并且設(shè)計(jì)者必須在掩膜之前考慮很多因素。遮罩區(qū)域的形狀，幾何形狀和功能，以及遮罩所提供的保護(hù)級(jí)別，是應(yīng)影響設(shè)計(jì)人員決定應(yīng)用遮罩的主要因素。設(shè)計(jì)人員還必須考慮到掩膜的預(yù)期壽命，以及在必要時(shí)去除掩膜有多困難。

有些掩膜技術(shù)對(duì)于防止保形涂層的附著是永久性的，而有些則是暫時(shí)的。永久性液體和凝膠很普遍，但是一些新技術(shù)為臨時(shí)掩膜開辟了更多可能性。可以用紫外光固化的臨時(shí)掩蔽液是最近添加的。它們易于應(yīng)用和移除，而無需諸如屏蔽層或膠帶之類的物理介質(zhì)。此外，它們?cè)诎鍘缀涡螤钌蠜]有與實(shí)體遮罩材料相同的限制。盡管具有這些優(yōu)點(diǎn)，但這些臨時(shí)液體仍需要熟練的涂抹和清除技術(shù)，盡管可以實(shí)現(xiàn)一些自動(dòng)化，但是熟練的技術(shù)人員必須指導(dǎo)涂抹工具，并且這樣做的過程并不容易。
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