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技術專題
PCB設計保形涂層工藝
長時間使用后，無論大小的電子組件都容易磨損。消費者期望電子產品能夠長期使用，因此制造商已經開發出保護其組件免受損壞并保持其長時間功能的方法。這些方法之一稱為保形涂層。此過程可保護PCB免受機械和化學損害，并以多種方式延長其壽命和可靠性。
什么是保形涂層？
保形涂層是一種特殊的聚合物膜，可保護組件和PCB板免受機械或化學損害。它對于保護航空航天組件不受極端條件的影響至關重要，最初是為關鍵任務應用開發的。在現代數字時代，保形涂層工藝已在許多應用中變得司空見慣，包括移動設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（例如環氧樹脂）結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品可以輕松維修，而無需花費任何麻煩來修補涂層。
大多數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境下都有特定的強度。例如，丙烯酸樹脂具有高介電強度，而硅樹脂則耐鹽霧。聚氨酯具有耐磨性，耐濕性和耐化學性。取決于它們的強度，每種保形涂料類型都必須經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的浸泡時間。
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，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致的涂層不均勻會導致故障（包括腐蝕，短路和物理損壞），有很多不同的方法。木板和涂層相遇處的涂層中可能會出現裂紋，這種缺陷稱為起泡。
準備不好的木板還會導致許多其他粘合問題，包括變色或表面不均勻。一個具有令人難忘的名字的粘合問題是“魚眼”，當涂層表面不均勻地流過整個涂層時，當涂層表面上幾乎沒有形成凹陷時，就會發生這種現象。
需要許多保形涂料以滿足嚴格的國際標準，因此創建符合這些標準的保形涂層工藝至關重要。保形涂料的主要標準是IPC-CC-830C，它包含保形涂料每種變體的部分以及對各種環境問題的特別關注。這些問題包括水，真菌和易燃性。該標準還包括電氣外觀和功能的準則，以及制造電子產品時使用不同材料和工藝的準則。該標準的最新更新于2019年1月，并定期更新以反映電子行業的需求。對于專門的用例，還存在其他國際標準，包括電子組件和焊接電子器件。
通過掩膜改善保形涂層
當在組件上放置保形涂層時，最好在某些區域保持未涂層。這些區域可以包括連接器，孔，LED和某些類型的集成電路。防止這些區域被覆蓋涉及一個稱為掩膜的過程。
有多種遮罩技術，包括屏蔽，膠帶，液體和凝膠。沒有特定的技術總是總是適用于特定的掩膜場景，并且設計者必須在掩膜之前考慮很多因素。遮罩區域的形狀，幾何形狀和功能，以及遮罩所提供的保護級別，是應影響設計人員決定應用遮罩的主要因素。設計人員還必須考慮到掩膜的預期壽命，以及在必要時去除掩膜有多困難。
有些掩膜技術對于防止保形涂層的附著是永久性的，而有些則是暫時的。永久性液體和凝膠很普遍，但是一些新技術為臨時掩膜開辟了更多可能性?？梢杂米贤夤夤袒呐R時掩蔽液是最近添加的。它們易于應用和移除，而無需諸如屏蔽層或膠帶之類的物理介質。此外，它們在板幾何形狀上沒有與實體遮罩材料相同的限制。盡管具有這些優點，但這些臨時液體仍需要熟練的涂抹和清除技術，盡管可以實現一些自動化，但是熟練的技術人員必須指導涂抹工具，并且這樣做的過程并不容易。