本专栏文章将简述可以使三防漆涂覆工艺达到最佳效果，最终提升涂层的保护能力、延长产品使用寿命的主要方法。
最初的设计阶段就需要仔细考虑影响涂层的因素，重点关注生产过程中可能出现的问题。这样做可以产生积极影响，避免浪费过多的时间和成本，解决后期阶段可能出现的问题。涂层能否起到良好的保护作用还取决于能否为组件选择适当的涂层，如丙烯酸、聚氨酯、有机硅、紫外线固化涂层、双组分（2K）体系，甚至是水基涂层。虽然PCB设计不会直接影响涂层材料的选择，但它将决定可以采用哪些方法来涂布涂层。像湿气固化、2K或UV固化这样的材料，由于材料过早固化，很难在浸镀工艺中使用，因此可以说，涂层的选择与PCB设计间接相关。同样，PCB设计也会影响良率。此外，需要最大化必须涂布涂层的元件与必须不涂布涂层的元件之间的距离，距离越大，生产人员操作就越容易。通常情况下，涂层/无涂层区域之间的最小间隙是2毫米，但如果能留出5毫米，涂布涂层的循环周期和成功率将得到显著改善。
诸如操作温度范围、温度剧增（例如热冲击和热循环）、腐蚀、冷凝、耐化学品性能、溶剂和水都是决定涂层成败的关键因素。
涂层涂布方式的重要性如何？
不要低估涂层涂布方式的重要性。影响涂层的最大因素可能就是涂布方式的直接结果。三防漆的涂布方式至少与材料选择同样重要。即使是最好的涂层材料，如果涂布方式不当，也可能无法提供所需的保护。需要考虑的重要因素包括涂层厚度、所达到的涂层覆盖率以及涂层的附着力。
涂布涂层有多种方法，包括刷涂、气溶胶和雾化喷涂等手工方法，以及浸镀和选择性涂层等机器涂布方法。只要选择了正确的涂布方法，就可以形成附着于PCB、其元件及元件引线和焊点的裸露金属轮廓的薄膜。通常情况下，三防漆的涂布厚度为25~250微米。
为特定组件选择的涂布方法取决于制造商可用的现有设备，采用的涂覆工艺、时间（前后两个单元开始生产时的平均时间间隔），以及组件的设计。这包括电路上那些必须涂覆的区域和那些不可涂覆的区域、连接器和开关等。此外，定义出“非关键”区域也是非常有帮助的，对于这些区域涂布与不涂布涂层均可。最好的涂布方法是可确保所有需要涂覆的金属表面都被良好覆盖，并且具有可在所处环境下形成有效保护的厚度。每项PCB设计任务的要求及使用环境都有所不同，但相同之处在于生产运行之前要进行测试和验证。
涂层厚度
达到适当的涂层厚度是十分必要的。切记，如果涂层过厚，涂层会封住溶剂，导致后续产生气泡、分层或附着力不足，以及涂层在固化过程中因温度变化或机械冲击而开裂。三防漆的厚度只需要达到必要厚度即可，不可超过设计时规定的最大涂布厚度。
涂布涂层之前是否有必要清洁PCB？
PCB上的残留物会对涂层性能产生重大影响，可能会干扰固化，导致涂层与基板附着不良，和/或在涂层下截留导电/离子物。如果不仔细考虑制备方案或涂布涂层前的清洁方案，腐蚀性残留物会随着时间的推移而导致桥接故障。为了确保设计具有兼容性和适当的性能，需要通过涂覆工艺测试组装过程中助焊剂残留物的可靠性。
PCB布局
设计PCB时，应该考虑到不应涂覆元件的放置。选择性喷涂设备或可剥离涂层掩模的涂布可用于避免此类区域的涂覆。或者，凝胶材料可用于形成 “坝”，遮挡涂层，避免材料在毛细管效应的作用下转移到不该出现的区域，例如连接器。需要考虑的另一个方面是元件之间距离的疏密程度。如果元件之间没有足够的间隙，则可导致涂层桥接间隙而不是正确地附着于PCB外轮廓。这种情况可能会产生多种影响，包括涂层太厚并开裂，或者在涂层下方形成气泡，进而聚集溶剂导致腐蚀。
将不得涂覆的连接器和元件沿着组件一侧边缘放置，可以简化三防漆的涂布工艺。此外，最好避免使用大分立元件阵列，因为这种结构具备高水平的毛细作用力，带来巨大的涂覆挑战。高度很高的元件因为生成了阴影区域或难以到达的区域来也可能引入新的难题。飞溅是另一个相关的问题，其解决方案是避免在“必须涂覆”的元件旁边放置高元件。
了解不同的元件放置区域
最后值得注意的是，了解哪些类型的元件应该涂覆或不应该涂覆，可以帮助涂覆设备在组装操作过程中具备更多灵活性。当元件不能涂覆时，需要形成“禁布”区域。工程图不仅应该指定元件，还应该确定该区域的容差。容差越具体，就越容易操作。制造商需要确切地知道哪些位置必须涂布涂层、哪些位置不得涂布涂层。最佳做法是指定需要涂布和不得涂布涂层的区域以及“非关键”区域，从而帮助涂覆工艺尽可能顺畅进行。在工程图中要尽可能避免模糊的说明，指定连接器周围的涂层时尤其说明要明确说明。
希望上述内容对涂覆工艺有所帮助。接下来，我希望能提供更多有用的方法和设计建议，帮助那些负责做出元件和电路保护方案决策的人更轻松地应对工作。敬请关注下一篇专栏文章，我将探索更多涂覆方法和技术。
更多内容可点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》10月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。
