PCB保形涂层材料怎么选？看完这一篇就清楚了

​一、为什么PCB需要保形涂层保护

电路板是电子产品的核心部分。它负责信号传输、电源分配和控制。大多数电路板都很精密，使用的导线、焊盘和芯片也很细小，对外部环境非常敏感。

在很多产品中，电路板要在复杂的环境中长期工作。例如，有些在潮湿、盐雾、灰尘多的地方运行，有些要承受温度变化大、电磁干扰强的工作条件。这些因素可能造成短路、腐蚀、氧化等问题，影响整机运行。

所以，在PCB板表面增加一层透明保护膜——就是保形涂层（Conformal Coating）——可以有效延长使用寿命。它像一层“软盔甲”，可以防潮、防尘、防盐雾、防霉、防化学污染，也可以起到抗机械应力和电绝缘作用。

这层涂料不是随便选的。不同的应用场景、元器件类型、返工要求，都决定了涂料的选择。因此，了解各类涂层的材料特性，对设计和制造非常重要。

二、保形涂层的工作原理是什么

保形涂层的原理其实很简单。它是一层均匀的聚合物薄膜，厚度一般在25~75微米之间，可以覆盖住焊点、铜线、元件本体以及裸露区域。

当电路板暴露在潮湿空气、盐分、灰尘或化学蒸汽中时，保形涂层会阻隔这些污染物进入线路层。它的绝缘性能还可以避免水汽凝结后形成电路短路。

大多数保形涂层材料还有一定的弹性，可以吸收轻微的振动和热胀冷缩变化，减少焊点受力。部分涂层还能耐高温、耐紫外线，特别适合汽车电子、户外设备、军工产品等特殊场合。

涂层主要通过喷涂、刷涂、浸涂、选择性涂敷等方法施加到电路板上。固化后形成透明或半透明薄膜，几乎不影响板子的结构与电气功能。

三、常见保形涂层材料有哪些类型

市面上主要有五种保形涂层材料。每种材料都有不同的特点和用途。下面分别介绍它们的性能、优缺点以及适用情况。

1. 丙烯酸类涂层（Acrylic）

丙烯酸是一种常见涂层材料。它的优点是：

• 固化快，一般几分钟就可以干燥；

• 涂层透明度高，看板子比较清楚；

• 防潮性能不错；

• 有轻微抗霉能力；

• 操作方便，容易返工，用普通溶剂就能去除。

不过它也有不足：

• 耐化学腐蚀能力一般；

• 易被划伤，不耐摩擦；

• 长期在高温或强酸碱环境下会降解。

适合用在电子消费类产品、家电、常规工业控制板中，对环境要求不严的应用。

2. 环氧树脂涂层（Epoxy）

环氧树脂属于双组分材料，使用前要先混合。它的优点是：

• 硬度高，耐磨耐冲击；

• 抗化学腐蚀能力强；

• 阻隔性好，可以防潮、防油、防酸碱；

• 适合用在结构稳定要求高的产品中。

但缺点也很明显：

• 固化后很硬，几乎不能返工；

• 薄膜收缩大，可能对元件有应力；

• 需要长时间固化，一般在低温下完成；

• 不适合高频维修型产品。

常用于电源模块、继电器、变压器、电机控制板等对保护强度有较高要求的场合。

3. 聚氨酯涂层（Polyurethane）

聚氨酯材料的主要特点是防护性强。它的优点：

• 对水分、气体渗透的阻隔能力很好；

• 抗化学腐蚀能力强；

• 涂膜韧性适中，有一定弹性；

• 固化后外观均匀光滑。

缺点也要注意：

• 不易返工，去除要用强力剥离剂；

• 剥离后可能留有离子污染；

• 有的配方在高温下会变色，影响外观；

• 某些产品可能释放异味，不适合密闭空间。

适合用于通信设备、军用电子、电信控制板等防护要求中等、可靠性要求高的场合。

4. 硅酮涂层（Silicone）

硅酮是一种柔性材料，优点是：

• 耐高温性能好，一般能承受150℃以上；

• 对水蒸气和化学腐蚀都有较强阻隔性；

• 抗真菌、防霉效果佳；

• 涂膜柔软，能适应结构变形；

• 粘附性好，不易脱落。

不足之处有：

• 不易返工，需要特殊去除手段；

• 某些型号固化慢；

• 某些低模量材料容易沾灰；

• 成本相对较高。

适合用于高温、高湿、高腐蚀环境，如汽车引擎舱、航空航天、能源电力等行业。

5. 氨基甲酸乙酯涂层（Urethane）

氨基甲酸乙酯是一种比较“硬核”的材料，特点是：

• 表面硬，耐刮擦；

• 阻水阻氧性能非常好；

• 耐低温性强，适合寒冷地区；

• 使用寿命长，不易老化。

问题也比较突出：

• 对高温环境不稳定；

• 返工非常困难；

• 部分型号可能产生微裂纹；

• 在可见光下可能泛黄，影响外观。

这类涂层适合在低温、常湿、轻腐蚀环境中使用，比如冷链物流设备、智能仪表、电池保护系统。

四、如何选择适合自己产品的涂层类型

每种涂层都有自己的优劣，如何根据产品特点选择合适的材料？

看使用环境

• 如果工作温度超过100℃，选硅酮；

• 如果环境湿度高，选聚氨酯或硅酮；

• 如果存在油雾、腐蚀性气体，选环氧树脂；

• 如果低温环境下需要启动，选氨基甲酸乙酯。

看产品维护要求

• 如果产品需要经常返修，建议用丙烯酸；

• 如果产品不能返工，对保护要求高，选环氧或聚氨酯；

• 如果安装环境空间小、检修困难，建议选择高可靠性硅酮。

看元器件类型和布板结构

• 高密度布线板，应选择薄涂型材料；

• 有BGA、大量裸焊点结构，选易流动型涂料；

• 对透明度要求高（如有状态指示灯），选丙烯酸类或透明硅酮；

• 对热导率要求高，可以考虑添加导热型涂层。

看制造成本和批量

• 丙烯酸涂层最便宜，适合大批量普通消费品；

• 硅酮成本较高，但性能强，适合高端场合；

• 聚氨酯性价比较高，适用于大多数工业产品；

• 环氧成本中等，适合抗冲击需求场合。

没有最好的材料，只有最合适的材料

PCB保形涂层不是多余的步骤，而是一种必要的保护手段。通过合理选择涂层材料，可以显著提升产品可靠性，减少返修率，延长使用寿命。

设计人员、工程师和工厂应根据产品用途、环境条件、维护需求和预算综合考虑。建议在量产前做一次小批试产，通过性能测试、老化测试、可焊性测试等手段确认涂层效果。