电子行业是发展得最快的行业之一，其应用范畴几乎是无限的。印刷电路板 (PCB) 存在于许多家用、工业、汽车和军事设备中，这些电路板都需要进行保护，以减少环境对产品的影响。缺乏保护可能会导致性能下降，在最坏的情况下有可能完全失效。保护可以用三防漆或灌封和封装树脂的形式进行。

在麦德美爱法易力高，一个经常被问到的问题是“保护我的电路板，涂层和树脂哪个更好？”与其他好的工程答案一样，这取决于所需的环境保护程度。首先要考虑的一点通常是封装电路板有沒有外壳设计。如果组件是被封装在能提供环境保护的外壳中，则通常外壳提供主要保护，而三防漆可实现备用级别的保护。如果外壳不适合或不能为组件提供主要保护使其免受其操作环境的影响，那么大多数情况下，树脂可能是更好的选择。

下个问题或会是“什么是涂层和树脂？”我们可以考虑两者之间的共同点，它们通常都是有机聚合物，可以固化形成电绝缘层，提供一定程度的耐化学性和耐热性保护。所用聚合物的化学性质存在一定程度的共性，最常见的是丙烯酸、环氧树脂、聚氨酯和有机硅。

 

封装树脂

 

 

灌封和封装树脂为电路板提供最高级别的保护。树脂的厚度一般为0.5 毫米以上。厚度增加会导致重量显著增加，并会导致单价高于涂层。然而，增加厚度确实意味着电路板可以更好地防止化学侵蚀，特别是在长时间浸泡的情况下。此外，树脂可以提供卓越的物理冲击保护（取决于配方），因为大部分树脂将有助于分散电路板上的冲击力。一层深色树脂可以将电路板完全隐藏起来，这样可以保证产品设计的安全性。去除树脂有可能对电路板的造成破坏，这取决树脂的选择。

通过封装整个电路板，树脂为个体提供了完全绝缘，从而将良好的电气性能与出色的机械保护相结合。可以通过多种方式判断机械所需的保护；增强保护适用于长时间暴露或浸泡在刺激性化学品中的应用，或暴露于振动、热或物理冲击的应用。通过增加被保护个体周围树脂的质量和厚度实现更高级别的保护。

树脂通常是双组分系统，其中树脂（A 部分）与正确剂量的硬化剂（B 部分）混合，从而引发化学反应，生成交联聚合物。与涂料相比，树脂通常具有更高的粘度和含有矿物填料以帮助其发挥作用。由于不需要喷涂工艺，树脂配方一般不含有可挥发有机物，并且大多数设计为室温下固化，但可以通过加热来缩短固化时间，某些树脂需要“后固化”才有可能发挥其最佳性能。大多数树脂将在两种成分混合在一起后立即开始发生反应。由于化学键断裂和重新排列，大多数固化过程是放热反应。发热是放热反应的本质，可通过树脂类型的选择和仔细判断需要在一个工艺中浇铸的材料量，以及电路板和外壳的设计来控制发热量。一次灌封过多的树脂可能会导致组件过热，在最坏的情况下，被灌封的产品会有着火的风险。

由于不同应用场景的差异，整个最终应用测试步骤必须在适当的环境中进行；可以是准确的应用条件或是经过精密设计的加速测试。还可以在多种不同的环境条件下单独对树脂进行测试，从而确定它们的规格和使用适用性。这些测试通常由固定尺寸的固化物质组成，并暴露在受控条件下一段时间。可以测试前后测量树脂的外观、尺寸和重量，以确定是否发生任何变化。此外，又可以在测试前后确定电气和物理特性，这些特性可以是通用或特定于最终应用的。

 

三防漆

 

 

三防漆可在各种应用中保护电路板，确保最恶劣条件下的保持最佳性能。它们的干膜厚度通常在 25-250 微米左右，从而使组件的重量增加最小。三防漆符合电路板的轮廓，以最小的重量或尺寸变化对电路板提供最大的保护。这可能是三防漆相比起灌封和封装树脂的主要优势。涂层通常是透明的，因此涂层部件很容易识别，并且涂层可以很容易地返工并根据需要更换部件。涂层的耐化学性和耐热性一般适用于短时间接触。涂层对组件施加的应力相对较小，这在组件具有细引脚的情况下是一个特别的优势。

涂层可以承受的最常见环境是标准大气条件。通常进行初步测试是以各种标准测试方法来评估固化膜在基板上的电气和机械性能。在此之后，可以转换环境以评估涂层在更恶劣条件下的性能。此类条件可能包括盐雾、高湿度、高温和热变化，如温度的逐渐升降或快速的热冲击。在接触此类环境后，可以重新测试涂层的电气和机械性能，确定其对各种应用的适用性。

大多数涂料是单组分体系，具有较长的使用寿命、较低的固化或干燥温度和较短的干燥时间。作为单组分解决方案，它们显然更容易处理和应用；大多数单组分涂料都是溶剂型的，以便根据应用目的改变其粘度。涂层可以通过使用油漆刷、喷枪甚至手动浸渍来手动施加。然而，越来越多的涂层由机器人选择性涂层系统施加，以提供更可控和更一致的过程。

另一方面，新发布的双组分有机硅和聚氨酯涂料结合了树脂的保护和性能（见下文），易于应用三防漆上，但不是溶剂形式，使其具有环保性优势。这些产品可以提供出色的覆盖范围，并且能灵活地为脆弱的组件提供保护。双组分涂层还具有出色的机械性能和耐磨性，但由于是双组分，它们需要比单组分涂层更复杂的应用设备，并且更难去除，使得电路板修复非常困难。

喷涂应用的广泛使用意味着涂层必须具有足够低的粘度，以允许材料在喷涂过程中雾化。传统上，这代表着涂料中含有大量溶剂以降低基础树脂的粘度。许多涂料中溶剂的存在也就是说通常会使用热量来挥发溶剂以使涂料固化，因为如果任其固化在室温下，溶剂可能会残留在涂层中，导致过早失效。

随着环保意识的提高，所使用的溶剂类型已发生变化，以降低挥发性有机化合物及涂料中所含溶剂的百分比。现代涂层材料通常不含溶剂，并且被称为 100%固态物质，因为应用于电路板的所有材料都会交联以产生与湿涂膜厚度相似的干膜。根据具体配方，这些 100% 固体涂料可以通过热、湿气或紫外线辐射固化。

 

做出明智的选择

电路板的设计、使用的组件、外壳和预期的最终使用环境都是决定使用涂层还是树脂的主要因素。

如前所述，如果外壳提供了足够的对环境的主要保护，那么涂层的使用可以为电路板提供二级保护，防止损坏或泄漏，并提供对外壳内的高湿度和冷凝进行保护。

通常，树脂用于形成外壳本身的一部分，因此是系统主要保护的一部分，因此需要抵抗完整单元在其最终使用环境中可能遇到的所有潜在污染物和物理应力。

树脂通常用于高压电子设备和在爆炸性环境中运行的电子设备，提供全面保护以防止电弧放电。

设计良好的电路板和外壳，有助使涂层或树脂的应用成为一个快速有效的过程，对节省工艺所需的时间和材料的用量方面均有帮助。

为了让事情变得更丰富， 麦德美爱法易力高最近推出了一系列涂层材料，它们是基于与树脂相似的双组分化学成分，但设计用于选择性涂敷设备涂敷，厚度 200-400 微米（0.2-0.4 毫米）范围，结合了这两种技术的优点，并减少每种技术的缺点。

 

 

这些新的双组分三防漆在冷凝环境中表现出优异的性能。在模拟高冷凝条件的环境室试验中，聚氨酯树脂灌封组件在电路保护方面的整体表现最好 - 并且在冷凝测试期间表现出最小的变化 - 它与双组分三防漆之间的厚度差异非常大，但性能并没有大幅提升。事实上，双组分三防漆的效果，与-灌封树脂几乎相同，而其厚度只有灌封树脂的十分之一。和以前的三防技术相比，双组分三防漆可以涂得更厚，而且没有开裂的风险。它们还可以通过选择性涂敷技术轻松应用，提供具有更好厚度和更佳的锐利边缘覆盖效果，当传统三防漆防护失效并且需要灌封时，可以应用双组分三防漆，其具有良好防护性能。

 

来源：麦德美爱法

#EMS  #设计  #PCB  #Design  #麦德美爱法  #易力高  #三防漆  #灌封  #封装树脂  #保护