PCB廣泛應用於各種家庭, 工業的, 軍隊, 和汽車設備. 為了保證設備的運行，延長使用壽命, 確保電路板和 板上的元件 免受任何危險, 因為它們中的任何錯誤都會影響設備的性能甚至導致整個設備的故障. PCB塗層是保護PCB的一種非常有效的方法.
在這份終極指南中, 我們將詳細介紹您需要了解的有關 PCB 塗層的所有信息 2023 – 從材料類型到應用方法和品質標準. 採用正確的塗層策略, 您可以顯著延長產品中 PCB 的工作壽命. 讓我們開始吧!
什麼是PCB塗層?
PCB塗層是一種保護PCB免受腐蝕等不利因素影響的技術, 水分, 通過在電路板和電子元件的表面塗上一層薄的非導電層來產生物理衝擊. 附印刷電路板塗層, 降低PCB和電子元件電路故障的可能性, 也可以延長最終電子產品的使用壽命.
PCB 塗層類型
在使用的材料方面, PCB塗層可分為五種:
- 亞克力－易於塗抹和修復, 具有良好的防潮和耐磨保護, 和良好的機械強度. 但這種塗料耐溶劑性差，耐溫性差.
- 聚氨酯－與丙烯酸相同, 它提供出色的耐濕性和耐磨性, 此外, 它提供更好的耐溶劑性. 不足之處, 然而, 是塗層很難去除.
- 環氧樹脂－具有優異的機械強度，可以提供良好的防磨損和防潮保護. 但環氧塗料的柔韌性和耐溫性較差，且難以修復.
- 有機矽——這種類型的塗層可用於濕固化, 紫外線固化, 和熱固化, 具有優良的耐溫、耐濕性, 但耐磨性和機械強度性能較差.
- 對二甲苯 - 對二甲苯塗層可用於任何表面, 這是航空航天和醫療應用設備的完美選擇, 因為它們可以保護多氯聯苯免受有機溶劑的影響, 無機試劑, 和酸. 它們的缺點是難以返工.
選擇正確的 PCB 塗層材料
現在我們了解了不同PCB塗層的特性, 那麼我們應該考慮哪些因素來為您的項目選擇最合適的塗層? 出色地, 下面我們列出了一些關鍵考慮因素:
- 操作環境
溫度 – 如果 PCB 暴露在高溫下, 矽膠或聚氨酯等塗層比丙烯酸樹脂更適合. 適用於極低溫度環境, 聚對二甲苯表現出色.
濕度 – 如果防潮性至關重要, 聚對二甲苯和一些聚氨酯可提供最佳的水蒸氣傳輸和吸收保護.
化學 – 適用於腐蝕性化學環境, 聚對二甲苯和聚氨酯通常具有最佳的化學阻隔性能.
紫外線照射 – 亞克力具有良好的抗紫外線性能. 有機矽和聚對二甲苯也可以承受紫外線.
- 電氣特性
介電強度 – 這應該超過 PCB 走線所能承受的最大電壓. 聚對二甲苯和矽樹脂具有高介電強度.
絕緣電阻 – 兆歐值越高表示電絕緣越好. 對於避免漏電流很重要.
導熱係數 – 散熱能力. 對於電力電子至關重要. 矽膠塗層具有最佳的導熱性.
- 機械性能
硬度 – 環氧樹脂和某些聚氨酯等較硬的塗層可提供更好的耐刮擦/耐磨性.
靈活性 – 有機矽和聚對二甲苯塗層保持靈活性, 對於動態柔性電路很重要.
附著力 – 表面化學等特性決定了塗層與物體的結合程度 PCB基板.
- 成本
PCB 板塗層的成本由原料化學等因素決定, 加工設備需求, 生產時間, 應用的複雜性, 塗層厚度, 修復能力, 和體積. 一般來說, 成本分析根據最終應用的性能要求和操作條件權衡塗層材料和應用工藝費用. 評估材料相容性等因素, 加工方法, 和目標壽命可靠性可選擇仍滿足技術需求的最具成本效益的塗層.
PCB塗層工藝
在印刷電路板上塗上保護塗層需要仔細的準備工作, 應用, 養護, 和測試:
- 表面處理
塗覆前必須徹底清潔板材以促進附著力. 常見技術包括溶劑清洗和等離子/電暈表面處理.
- 塗層應用
印刷電路板塗層的應用方法有多種, 他們是:
- 手動噴塗
這種方法適合小批量生產運行，因為它是一個耗時的過程. 一般, 我們使用氣溶膠罐或手持式噴槍來噴塗塗層, 和噴塗前, 那些不需要塗層的區域需要被覆蓋. 由於手動操作，不同批次的塗層效果會略有不同.
- 選擇性塗層
它是指一種自動塗層工藝，通過使用編程的機器人噴嘴將塗層施加到電路板上的特定區域, 並且不需要覆蓋不需要噴灑的區域. 該流程具有高效、準確的特點, 適合大批量生產.
- 浸漬
對於這種方法, 多氯聯苯會先浸入塗層溶液中，然後再取出. 許多因素會影響塗層效果，例如浸入和退出速度, 浸漬時間, 等等. 在塗層過程之前需要大量的掩蔽, 所以適用於需要雙面鍍膜的PCB.
- 刷牙
刷子用於在特定區域塗抹塗層, 它是一種主要用於修復和返工的方法. 這個過程需要很多時間並且需要大量的勞動力, 最終的塗層效果取決於操作員的熟練程度.
- 固化/乾燥
常見的固化方法包括熱固化, 紫外線固化, 和濕氣固化. 固化過程中嚴格的製程控制對於確保塗層完全交聯而不變得過於脆至關重要. 選擇與聚合物化學相匹配的固化方法並滿足效率和性能需求.
- 測驗
測試是檢查電路絕緣塗層在各種環境條件下的性能範圍和局限性以獲得所需特性的重要階段.
理想的塗層具有附著力過大的特點, 良好的電氣性能, 和低濕度的物理特性. 這些塗層測試包括基礎測試和高級測試. 第一的, 基本測試檢查加速濕度和電氣性能. 第二, 高級測試檢查鹽霧, 快速的環境變化, 和溫度限制.
印刷電路板 木板 塗層標準
在 保形塗料, 有一系列的 PCB 塗層標準，要求其在某些條件下使用，例如軍事, 汽車, 家用, 等等. 最常見的保形塗層符合與 MIL-I-46058C 密切相關的 MIL-I-46058C 或 IPC-CC-830B 規範.
MIL-I-46058C: 業界通用的敷形塗層標準, 也稱為軍用絕緣化合物. 它需要從任何 MIL 授權實驗室進行測試，並且即使在停用後仍可使用，因為 1998 新設計. 此測試需要標準的合格產品清單 (QPL).
德斯坦 59/47: 與 46058C 類似的標準，用於軍事用途的高端設備塗層，但必須先獲得英國國防部的批准.
國際電工委員會 61086: 基於與 46058c 要求類似的供應商自我認證的標準. 國際電工委員會管理它.
IPC-CC-830B: 積極使用並持續更新的標準，類似於 46058C, 當 46058C 保持不活動狀態時引入. 符合這些規格的 46058C 標準化材料. 由於未維護 QPL，因此無法進行測試.
UL94V0: 與FR4基材上自熄的保形塗層性能有關. V0 是最高可實現的類別，V1 和 V2 是其後繼者.
