专用涂料，除了较传统的固定和连接的工作，可以提高组件的可靠性。
复杂的电子电路是数百种设备和系统的核心，我们已经依靠我们的日常生活。游戏系统，电视机，手机，GPS设备和个人计算机等消费品可让人们通知，娱乐和连接。能源，监控和防御系统有助于确保舒适，安全和安全。患者监测系统，起搏器，透析机和其他医疗保健品提供了关键的诊断和治疗能力，以提高我们的长期健康和福祉。
电子产品制造商竭尽全力确保产品的可靠性。除了设计满足产品功能需求的电路和软件外，制造商还将大量资源投入到质量保证活动中，包括生命周期弹性测试。对于医疗、航空和其他行业的许多产品来说，长期的可靠性是至关重要的。

环境条件威胁电子产品

许多产品受到恶劣环境的影响，其中电子组件暴露于污染物，腐蚀剂，极端天气条件或机械应力。在运输和公用事业行业中，现场人员使用的太阳能逆变器，安全摄像机和手持式计算机经常暴露于不同的温度，湿度，污垢，花粉和其他空中颗粒。除了暴露于空气污染物和各种天气条件外，航空航天产品通常还经历了快速的压缩和减压。医用电子产品可能与身体流体，化学品或空降污染物接触。即使是普通设置中使用的消费电子设备也可以暴露于极端温度和湿度，以及灰尘，污垢和其他空中颗粒。
污染物或腐蚀性剂，例如化学品，湿度，灰尘，污垢或真菌，浓度低至10百份（PPM）可以损坏表面贴装（SMT）和其他电子元件。几个离子水蒸气会导致电化学反应导致电路中的金属部件的腐蚀。“银晶须”可以在SMT组件的银电触点表面上形成，通常导致短路。另外，振动，机械冲击和热机械应力可以影响当今微电子器件的特性的精细电路元件。

保形接近屏蔽电子

为了保护电子组件，电子制造商通常在制造的最后阶段，在印刷电路板(pcb)、痕迹和组件上涂上一层薄薄的、均匀的特殊配方聚合物化合物。这种适形涂层的设计与应用对象的轮廓一致，在电子和环境之间起到屏障的作用，保护它覆盖的所有区域，同时加强微妙的部件和痕迹。制造商经常在电子产品上添加保形涂层，即使预期操作条件是良性的，这是一种提高可靠性的经济方法。
共形涂层通常由环氧树脂，硅树脂，UV可固化或其他配制成具有特异性物理，电气，机械和热性能的化合物组成。为了将所有导体在PCB上电隔离，设计成具有高电阻率。它们耐化学品和水分，通常没有离子杂质，可能与水分反应。涂料还应为PCB和组分表面提供良好的粘附性，因此任何渗透涂层的水分或其他污染物都没有空间积累和引起损坏。因为保持在固化涂层中的任何针孔可以是污染物进入的源，所以将保形涂层固化至关重要。理想情况下，它们应该是没有溶剂，这可以是针孔的主​​要来源。

化学提供一系列的性质

用于高端应用的保形涂料通常由环氧树脂、硅酮或UV固化化合物制成，每一种都具有独特的优点。易于应用，环氧基涂料一般提供防潮，化学品，溶剂，磨损和机械冲击和振动保护。因为它们本质上是刚性的，大多数环氧基涂层实际上是不可能去除的，并且在极端温度下可能会对脆弱的痕迹或部件造成应力。某些牌号是专门配制的，具有灵活性和可修复性，但牺牲了某些耐化学药品和耐温性。
环氧树脂的主要优点是它的多功能性。它们可以被配制成具有多种热、电、机械和物理性能的组合，以适应各种应用，每个等级提供不同的性能权衡。
环氧树脂的工作温度范围很广，从4K到500°F，并可制成导热或绝缘，以承受热循环和热冲击，吸收热应力，或具有优越的介电性能。环氧树脂具有良好的光稳定性，通常不透明，但在光电应用中可以清晰。配方商还提供满足特定行业标准的等级，如NASA低排气规范或USP Class VI生物相容性测试，以及能够承受高压灭菌程序的等级，这是许多医疗电子应用程序所要求的。
大多数环氧基保形涂料由两种成分组成，一旦混合，在室温下固化，在高温下固化速度更快。许多两部分环氧化合物可作为预混合和冷冻化合物，消除了混合的需要，同时提供了方便的室温固化。单组分环氧树脂不需要混合，通常需要加热固化或优化其性能。因为当加热时，它们倾向于运行，这些单部分环氧涂层通常用作球状顶部——封装芯片及其线键的化合物——而不是保形涂层。
UV可固化涂料提供出色的环保，极快的加工，适度的多功能性。这些易于使用的涂层在暴露于UV光时不需要在几秒钟内进行混合和固化。为了解决任何阴影区域，需要使用双紫外/可热固化化合物。虽然不可修复，紫外线可固化涂料具有出色的电气性能，优异的耐磨性，以及非常好的化学和高耐温性。UV可固化涂层的特异性配方在硬度，粘度，柔韧性，热冲击和抗冲击性和其他性质中变化。
硅氧烷具有优异的柔韧性和高耐耐温性，但不耐磨性，并且对化学品和水分的耐耐药性小于环氧树脂，特别是在高温下。它们的灵活性允许更厚的共形涂层，使硅氧烷适用于需要振动抑制的应用。基于硅氧烷基涂层易于施加，在需要返工时可以通过切割除去。它们可以配制成光学透明或表现出较低的排出量。配方仪还可以控制其粘度和抗振动，休克，热，湿度和腐蚀的抗性。在室温下，通过空气中的水分在室温下固化一部分硅氧烷，而在加入固化剂后，两个部件系统在环境温度或升高的温度下固化。

期权因成本，速度，所需技能而异

共形涂层可通过浸涂，喷涂，流涂或选择性涂层施用。由于过程时间，资本成本和劳动力的变化，每种技术都最适合特定的生产环境。无论使用的应用方法如何，重要的是以清洁的表面开始，因为良好的润湿和粘合对于确保水蒸气和其他污染物的卓越保护至关重要。
浸涂涉及将温热的PCB浸入填充有温热的液体保形涂层的罐中，取出板，允许多余的液体从板上滴下，然后固化涂层。涂层的厚度由板和液体的温度确定，取出速率，滴水时间和固化温度。当涂层滴落时，板或部件的尖锐边缘可能会被暴露 - 一个称为“薄尖端覆盖”的问题。要解决此问题，可能需要第二个DIP。因为涂层穿透PCB两侧的所有表面，包括在组件下，修复非常困难。
浸涂快速，确保均匀的涂层厚度，并招致最低的加工成本的任何应用方法的大量生产pcb，除非掩盖是必需的。掩蔽可能会产生巨大的成本，因为它必须由高度熟练的操作人员完美地应用，以防止涂层渗透到掩蔽区域。
喷涂常用于中、低批量生产环境，喷涂比浸涂耗时多，劳动强度大。稀释后的涂料由熟练的操作人员在专用喷涂室使用喷雾或喷枪进行多次喷涂。涂层厚度由材料的温度、雾化压力、所用设备类型和线速决定。构件下喷涂困难;但这允许使用屏蔽掩蔽而不是高度精确的屏蔽掩蔽。虽然喷涂由于三维阴影效果有局限性，但它比浸涂产生更好的尖端和边缘涂层。涂层材料必须具有足够低的粘度，以适合于喷涂。
刷子或流动涂层是至少精确的保形涂层应用方法，通常保留用于原型，低批量生产或修复应用。将低粘度涂层倒入或刷涂到板上，然后固化。涂层可能不均匀，并且可能含有气泡或其他缺陷。
选择性涂层，也称为喷射，是一种高度自动化的喷涂形式，用于中型至高批量生产环境。通过计算机控制的喷射阀将低粘度涂层分配到PCB的选定区域上。由于计算机软件控制涂层的流量和粘度，因此可以精确地管理涂层的厚度。这种高度控制的过程最大限度地减少了对掩蔽的需​​求，并消除了对高技能运营商的需求，而是引起高资本成本并需要编程技能。

各种因素决定选择

希望为电子组件添加保护屏障的制造商必须首先决定是否使用全成形涂层或更厚的更厚度的灌封和包封化合物。保形涂层厚度通常在略小于一英寸到大约四千分之一英寸的一英寸，而灌封和封装化合物可达四分之一英寸厚。由于较厚的材料提供卓越的电气和环保，灌封和封装化合物通常是更好的解决方案，但对于具有重量或空间限制的设计，更薄，更轻的保形涂层是适当的选择。
选择合适的保形涂层首先要评估主要应用需求。例如，如果应力消除或热稳定性非常重要，硅酮涂层通常是最佳选择，而对耐磨性的迫切需求则排除了硅酮的考虑。当耐化学性或耐磨性是首要考虑因素时，通常推荐使用硬质环氧基涂料。
接下来要考虑的是将程序集公开到的特定环境。污染物的类型、接触的严重程度和持续时间、热、湿度、机械应力程度、冲击和振动是决定涂层性能的理想组合的重要因素。组件的物理和电气特性，如道的厚度和电压范围，也需要考虑。如果热应力是一个问题，那么涂层的热膨胀特性将是重要的。加工和成本考虑，如返工性，应用时间，固化时间，资金和人工成本，也是选择保形涂料的重要因素。例如，当处理速度是最重要的，只要有限的化学和温度耐受性是可以接受的，UV固化涂料往往受到青睐。
特殊的应用程序可能需要额外的性能属性。对于高电压应用，高介电强度是重要的，以防止涂层的电击穿。在极端高温的环境下，可能需要阻燃材料来抵抗着火或减少火焰的蔓延。虽然阻燃保形涂料是可用的，但这些高风险的应用通常更适合更具保护性的阻燃封装。当涂层与板或组件之间存在热不匹配时，能够弯曲而不开裂或分层的柔性涂层非常重要，因此在温度循环过程中产生的任何热应力都可以被涂层材料吸收。这种灵活性在当今微型化电路中尤其重要，因为微型化电路的元件很小，引线也很脆弱。
保形涂层显着提高了电子印刷电路板的可靠性和寿命。它们保护高性能的电子设备免受可能干扰电路性能并导致过早失效的环境条件。各种共形涂料化合物和加工技术为营业厂提供了丰富的选择，希望在多个行业中扩展其产品的有用寿命。

克服与不同粘合剂的热循环

承受暴露于极端温度和温度波动的能力可以制造或破坏今天的许多工业粘合应用。各种特种粘合剂现在可以处理这些波动，甚至将极端垂下到低温温度。
传统上，工程师们试图通过选择热膨胀系数(CTE)相近的基材和粘合剂来解决热循环的挑战。采用这样的设计策略，目的是在给定的温度下，特定的材料和选定的粘合剂将以相同的速度改变尺寸。
然而，这种方法很少奏效。寻找满足所有应用要求并具有兼容cte的多种基材和粘合剂会严重限制设计自由度。在最糟糕的情况下，匹配所有cte甚至是不可能的。即使是CTE匹配，键合线也经常在热循环施加的应力下失效。
而不是仅在CTE周围设计，更好的方法是选择具有承受热循环应力的能力的粘合剂。
选择用于热循环应用的粘合剂时，请密切关注玻璃化转变温度（TG）和柔韧性规格。高TG表示粘合剂随温度升高的情况下，粘合剂允许粘合剂吸收热诱导的应力并抵抗冷温脆性。
特别是环氧树脂，在热循环应用方面有良好的记录。
在过去，橡胶改性剂的使用通常涉及到Tg的权衡，这将降低胶粘剂的最高使用温度。然而，最近已经开发出了新的环氧树脂配方，可以最大限度地减少Tg的损失，同时保持吸附热循环应力所需的灵活性。
由于它们出色的柔韧性和弹性，硅氧烷是另一个热循环应用的粘合剂家族。
紫外线（UV）固化粘合剂也可以在热循环应用中使用，但它们的温度窗口和衬底相容性远远超过环氧树脂。如果热循环行为不是极端的，并且在具有Tg的Tg的粘合剂的上部服务温度对于具有135℃的粘合剂的粘合剂不太高，则紫外线固化可以是在生产率原因所需的单组分，快速固化粘合剂时是良好的选择．
本文在主债券技术销售经理Venkat Nandivada编制的完整文章可供选择www.appliancedesign.com/whitepapers.．