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PCB涂層的分類和性能

PCB線路板打樣 ? 來源:LONG ? 2019-08-02 11:32 ? 次閱讀

到目前為止,涉及汽車,軍事,航空航天和航運等行業(yè)或必須在高溫高濕環(huán)境下工作的電子產(chǎn)品可能會因PCB(印刷電路板)故障而受損化學環(huán)境,振動,高溫高濕,冷熱交替和鹽霧,以及家用電器,包括空調(diào)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(chǎn)品更能承受環(huán)境侵蝕,延長其使用壽命。廣泛的電子產(chǎn)品導致PCB涂層的大規(guī)模分類,越來越多的行業(yè)需要。因此,選擇一種具有穩(wěn)定保護功能的保形涂層是工程師們最關(guān)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(fā)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(shè)計尺寸減小等其他功能。

與其他設(shè)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(huán)境隔離,使組裝的PCB不會受到惡劣環(huán)境的影響,最終保護電路免受環(huán)境侵蝕的影響電路故障或漏電,延長電子產(chǎn)品的使用壽命。在實際情況中,PCB板總是受到惡劣環(huán)境和操作條件造成的侵蝕,如化學環(huán)境,振動,高灰塵,鹽霧,濕度和高溫等,這將導致電路出現(xiàn)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(huán)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(fā)生漏電。因此,PCB涂層使電子產(chǎn)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(huán)氧樹脂,有機硅,聚氨酯(PU)和聚對二甲苯涂層。根據(jù)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(yōu)點 缺點
1)。其固化技術(shù)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(fā); 2)。優(yōu)異的防潮性能和靈活的粘度調(diào)節(jié); 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(fā)性溶劑的高含量,因此其操作環(huán)境必須具有良好的通風系統(tǒng)。此外,它在粘度維持方面表現(xiàn)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(chǎn)品。

灣由環(huán)氧樹脂組成的PCB涂層

優(yōu)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(huán)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(huán)氧樹脂膜,這可能會損壞PCB元件。此外,潛在的高內(nèi)應力也可能導致易碎設(shè)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(huán)氧樹脂組成的PCB涂層很少應用。

由有機硅組成的PCB涂層

優(yōu)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(tǒng)。

由聚氨酯組成的PCB涂層

優(yōu)點 缺點
1)。優(yōu)異的耐酸堿性;
2)。高耐濕性。
長時間經(jīng)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(yè)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(chǎn)品表面上是均勻的沉積涂層。它可以作為電子工業(yè)中的特殊保護涂層。

優(yōu)點 缺點
1)。厚度均勻; 2)。優(yōu)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(lǐng)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(yōu)點 缺點
1)。環(huán)保;
2)。高安全性;
3)。穩(wěn)定性高;
4)。優(yōu)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(chǎn)生盲區(qū)。

PCB涂層的選擇

?選擇原則

由于不同的理化性質(zhì)和加工性能,最佳PCB應根據(jù)綜合考慮因素選擇涂層,包括具體的操作環(huán)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(chǎn)生副產(chǎn)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(jù)認證要求選擇PCB涂層,例如應選擇RoHS,UL等和低粘度,環(huán)保優(yōu)點和無毒性能的PCB涂層。確定一種PCB涂層后,應根據(jù)PCB制造商的技術(shù)驗證其有效性。

?技術(shù)驗證

技術(shù)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(shù)和產(chǎn)品。

首先,可以應用手動噴涂或自動噴涂在產(chǎn)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(zhì),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(shè)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(chǎn)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(huán)境下的絕緣電阻試驗,熱沖擊試驗和水解穩(wěn)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(huán)境的侵蝕和損壞,從而延長電子產(chǎn)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(chǎn)品,技術(shù)和設(shè)備。

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