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什么是敷形涂层?

  • 发表时间:2021-08-03 08:27:59
  • 来源:敷形涂层
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    技术的发展导致电子产品暴露在一系列独特的环境中。因此,敏感组件和连接可能会暴露在极端温度、潮湿、腐蚀和灰尘等环境危害中。任何这些环境条件都会损害组件的完整性和功能。为此,制造商采用保护措施来确保印刷电路板 (PCB) 的完整性。一种保护措施是敷形涂层。

什么是敷形涂层,它的用途是什么?简而言之,保形涂层是一种薄而透明的薄膜,可以应用于电路板的表面。该薄膜贴合 PCB 的形状,可保护组件免受环境条件的影响,而不会影响功能。

但是保形涂层是必要的吗?虽然并非所有应用都适合采用保形涂层,但它可能是特定类型 PCB 的绝佳选择。敷形涂层提供的一些好处包括:

  • 保护: 保形涂层可保护组件免受化学品、腐蚀和灰尘等环境危害。

  • 轻量级:  PCB 敷形涂层不会显着增加电路板的重量。

  • 绝缘: 保形涂层提供绝缘特性,允许减少 PCB 导体间距。

无需复杂或高度设计的保护元件即可提供所有这些好处。

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保形涂层如何应用于电路板?

保形涂层可以使用各种方法应用于电路板,这些方法在质量水平、可靠性和生产水平上有所不同。最著名的 应用方法 包括:

  • 刷法: 在这种技术中,使用刷子手工涂抹敷形涂层材料。这些涂层往往比其他方法施加的涂层更厚且不那么一致。此过程简单且劳动密集型,最适合小批量生产以及返工和维修操作。

  • 喷涂法: 喷涂法涉及使用气溶胶喷涂将保形涂层材料涂覆到 PCB 表面。这种技术非常适合小批量生产,可提供出色的表面光洁度一致性,但也很耗时,因为它需要彻底应用以覆盖整个电路板。

  • 浸渍法: 浸渍法涉及通过将电路板浸入涂料溶液中,将保形涂料涂在电路板上。这种方法快速、准确、彻底,是大批量生产的理想选择。但是,它仅可用于某些类型的 PCB,其设计可防止泄漏并且可以在电路板的两面进行涂层。

  • 选择性涂层: 选择性涂层方法使用机器人喷嘴将涂层材料施加到 PCB 组件的指定区域。这种自动化过程非常适合大批量应用,提供可用于各种电路板的快速而准确的过程。与浸渍法一样,电路板必须设计为与选择性涂层兼容。

对于这些应用方法中的每一种,保形涂层都必须非常薄,以最大限度地减少热量滞留和重量增加等问题。通常,保形涂层的厚度3 到 8 密耳之间 如何测量敷形涂层?这通常是通过千分尺、电流探头或专用测量仪完成的,这些测量仪使用物理测量、电磁场或超声波在涂层干燥后对其进行测量。

敷形涂层的类型

存在多种类型的敷形涂层材料,包括一系列特殊品种。这些敷形涂层中最常见的及其最普遍的应用如下所述:

  • 聚氨酯树脂: 聚氨酯树脂 (UR) 或聚氨酯树脂以其出色的耐湿性、耐磨性和耐化学腐蚀性而闻名。这种材料的缺点是它耐溶剂,这意味着很难去除和返工。聚氨酯树脂最常用于航空航天应用,其中部件可能暴露于腐蚀性燃料蒸汽。

  • 丙烯酸树脂: 丙烯酸树脂 (AR) 是溶解在溶剂中的丙烯酸聚合物。这些物质需要简单的干燥过程,并且易于返工。完成后,这种类型的涂层可提供良好的防潮和其他环境因素的一般保护,但对溶剂和化学蒸气的保护较差,因此最适合用于基本级别的保护。这种材料的主要优点是易于拆卸和返工,使其适用于维修操作。

  • 环氧树脂: 环氧树脂 (ER) 涂料是一种化合物,可形成具有良好耐湿性、耐磨性和耐化学性且渗透性极低的硬层。环氧树脂不如其他类型的涂料柔韧,难以去除和返工。环氧树脂是需要完全涂覆的 PCB 的最常见选择,通常用于机械应力较低的应用。

  • 硅树脂: 硅树脂 (SR) 涂层具有出色的耐热性、耐化学性、耐湿性和耐腐蚀性,同时保持良好的柔韧性。由于表面的橡胶质地,这种类型的涂层难以去除并且耐磨性差。然而,它通过提供良好的抗振动应力弹性来弥补这一点。有机硅树脂敷形涂层通常用于暴露于广泛温度和湿度条件的户外环境中的电子产品。

  • 聚对二甲苯: 聚对二甲苯 (XY) 涂层通过化学气相沉积施加。在这个过程中,聚对二甲苯被加热变成气体并放入真空室中聚合并变成薄膜,然后放置在电子设备上。这种薄膜具有出色的介电强度和对极端温度、湿气和腐蚀性元素的抵抗力。然而,它也很难去除和返工,需要磨损技术才能去除。专业化的生产工艺也使得更换聚对二甲苯涂层比其他方法更加困难。它通常用于特殊应用。

 

在考虑哪种类型的敷形涂层最适合您的应用时,请考虑应用的要求,包括 PCB 运行所需的功能和环境条件。

认证和法规

使用敷形涂料要考虑的另一件事是适用于它们的认证和法规。认证将通用涂层与专为 PCB 保护设计的涂层区分开来。该领域的两个主要认证是IPC-CC-830B 和UL746E,如下所述。许多涂层将具有以下一项或两项认证,表明涂层在 PCB 上使用的安全性:

  • IPC-CC-830B:  IPC-CC-830B 最初是作为军用标准 MIL-I-46058C,然后过渡到民用版本。经常看到测试机构交替引用这些标准中的一个或两个。它主要关注涂层的外观、柔韧性、可燃性、稳定性以及对绝缘、真菌、湿气和热冲击的抵抗力。

  • UL746E:  UL746E 测试由保险商实验室 (UL) 标准化,UL 是一个可靠的全球安全认证机构,负责监管消费电子产品的安全。UL746E 测试专门针对涂层电子设备的电气和防火安全。一旦涂层通过 UL746E,它就会在 UL 以特定编号注册,并且必须每年重新测试以保持注册。

除了认证之外,PCB 敷形涂料还必须符合环境和工人安全的监管标准。在美国适用于 PCB 敷形涂层的一些最重要的法规包括职业安全与健康管理局 (OSHA) 的指导方针,该指导方针侧重于工人安全。此外,环境保护署 (EPA) 指南也适用。该组织管理对环境有害的化学品。

地方机构可能有额外的法规供制造商遵守,这些法规可能比联邦一级执行的法规更严格。


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