电路板三防保护工艺之保形涂料三防漆涂覆灌封密封

电子工业新技术层出不穷，如今电子产品不但在硬件设计上突飞猛进，对品质和安全性的要求也显著提升，电子产品的覆盖率已几乎达到人人皆有的地步，而电子产品的核心是电路板和元器件，其安全可靠程度来源于电路板电子电气性能的稳定性。涉及到家庭、工业、军事、汽车等等应用，在这些应用中，一些环境因素会引起板子电气性能的下降，如空气中的湿气和灰尘，或者恶劣环境中的腐蚀性气体液体或化学品。

为了保证电路板在恶劣环境中的性能，我们采用了一种保护措施——三防保护，三防保护的目的是防潮、防尘、防震，按照实现的工艺又有三种方式：保形涂料（三防漆）涂覆、灌封、密封。

灌封和密封能提供最佳的三防保护效果。通过浇灌密封,整个电路板都能受到绝缘保护，同时也能提供良好的电气性能与机械稳定性（防震、防撞击）。如果能选择恰当的灌封胶，电路板能承受长期暴露或浸没在腐蚀性化学气体或液体中，或在剧烈的震动中保持正常工作而不受损坏，或承受高低温剧烈变化等等。

一般所保护的部位周围胶量越多，保护性能越好。工作环境不同，灌封密封工艺也不相同，但是都会比保形涂料（三防漆）涂覆提供更好更坚固的保护效果。灌封密封胶一般都是双组分的，需要先按比例混合搅拌后再使用，固化，同时不会产生其它物质。

因为电路板的应用范围很广，所以对其在工作环境中的可靠性测试就非常重要；这种测试可以在实际工作环境中进行，也可以在加速模拟环境中进行。灌封密封胶同样也可以在一系列环境中进行这种测试，以确定该类型灌封胶的相关参数以及适合使用的工作环境。

这类测试实验过程一般需要把一定体积和形状的固化后的胶块，暴露在可控的空气环境中特定的时间。观察外观，测量胶块的尺寸、重量，比较测试实验前后有何变化。而且，电气性能的测试也可以进行比较，以确认是否适合产品的最终应用。

保形涂料（三防漆）同样也可以用来保护多种应用环境中的PCB，即使在恶劣环境中也能保证电路板的最佳工作状态。保形涂料（三防漆）是一种单组分的薄膜，一般为25-75µm厚。涂覆保形涂料（三防漆）的工艺一般称为敷形涂覆，或共形涂覆，或保形涂覆，意思都是指保形涂料（三防漆）的涂覆效果能和板子表面的外形轮廓一致，以达到对板面及元器件最大的保护程度，同时也最小程度的减小电路板因涂覆造成的重量和外形变化。这应该是保形涂料（三防漆）涂覆相对于灌封密封最大的优点。

由于保形涂料（三防漆）一般都是一层薄膜，所以各种应用的规范都很相似。为了选择最佳的保形涂料（三防漆）类型和工艺方法，必须了解电路板的最终工作环境以及可能遇到的问题。

保形涂料（三防漆）覆膜最常遇到的环境就是普通的大气环境。最初的测试一般都是评估底材上已经固化的保形涂料（三防漆）覆膜在一些标准方法规定的环境下的电气和物理性能。做完这些测试再进行更苛刻的实验来评估覆膜性能。这些实验包括盐雾、高湿、高温、慢速高低温冲击、快速高低温冲击、高低压冲击等。实验完成后，重新测试覆膜的电气和物理性能，以确认该覆膜是否适合所需产品的应用环境。

市场上的保形涂料（三防漆）很多，灌封胶和密封胶也有一些种类可以选择。每种类型都有特定的性质，适合特定的应用环境。前面所说的实验结果可以帮助选择哪种类型的树脂是你最需要的。

对于普通的大气环境，大多数保形涂料（三防漆）和灌封密封胶都能满足要求，只是有一些三防漆涂料含有二甲笨等有害成分，长期操作有人体有害，而有些则是易燃特性，容易因明火而发生燃烧，存在安全隐患，如何选型一方面取决于实际需求和三防工艺，另一方面取决于相关电子产品的环保政策，近几年随着环保要求的全面提高，传统保形涂料（三防漆）逐渐被新型纳米材料电路板纳米涂层替代，纳米材料表现出优越的防护性能和环保特性，进入三防市场后迅速走红，代表性的产品如青山新材的TIS-NM R系列电路板防潮涂层，膜厚度不到1µm厚，可以防潮湿、防雨水、防汗水、耐高低湿可达-60-300度，消费类电子产品适用。

对于比较恶劣的环境，这种选型则需要更具体一些。例如，丙烯酸树脂类保形涂料（三防漆）长时间暴露于紫外线下有很好的保护性能，并且透明、稳定。但是丙烯酸树脂类三防漆没有交联反应¹，因此耐溶剂和高湿度环境较差。

如果工作环境是有机械外力(震动、撞击等)或长期暴露的极端环境，灌封和密封胶则能提供最佳的保护效果。有机硅相对于其他灌封密封胶具有透明的特点，耐高温及耐溶剂性能很好。聚氨酯比环氧树脂具有更好的弹性，因此内应力较小，对精密元件的损伤较小。而且可以耐-30˚C的低温。聚氨酯是理想的海用设施三防保护用胶。环氧树脂价格相对较低，具有很好的阻燃性(UL94 V-0)²,而且，具有很好的耐溶剂性能。

总之，无论是保形涂料（三防漆）还是灌封密封胶，都能为PCB提供保护效果。对于极端环境，灌封密封胶能提供全面的保护效果。如果考虑施工效率，三防涂覆则是比较好的选择。随着电子产品的小型化，微型化，智能化，便携化，对于消费类电子产品以及智能穿戴类产品，三防保护方面传统三防漆逐渐被取代，将更倾向于纳米涂料纳米涂层的应用。

注：

1.交联反应：成膜過程，分子链本身产生自交联反应，结构紧缩且富有弹性，除提供优异的防水性、透气性，也让涂膜具有抗裂的特性。

2.UL94 V-0：按阻燃要求和等级的不同分为HB、V2、V1、V0、5V几个阻燃等级,HB为最低阻燃等级,V0以上为高等级阻燃