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防潮絕緣抗腐蝕漆、電路板表面被覆/塗布(Conformal coating)三防膠漆
「三防漆(Conformal Coating)」又稱「三防膠」是一種塗布在印刷電路板上以形成保護膜的一種方法，這層保護膜通常僅是薄薄的一層約25～300µm微米厚度，它可以用來加強電子產品的防潮、防污、防塵、防化學污染的能力，也可以防止焊點及導體與空氣接觸而繼續腐蝕的問題，加入某些成分後也可以起到屏蔽及消除某些電磁干擾，更可以起到絕緣的作用。
既然三防膠(conformal coating)可以阻隔空氣與焊點的接觸起到防潮的作用，所以它也可以間接的防止「錫鬚(tin whisker)」及「電子遷移(electromigration)」的生長。
這種三防漆(conformal coating)塗層還有一個附加的用途，就是可以增加元器件的耐磨及耐溶劑的能力，也可以減緩高低溫變化時所造成的應力釋放。
就因為三防漆(conformal coating)有這些種種的優點，所以經常被運用在一些需要暴露於極惡劣環境下的產品，如多化學氣的環境、高污染或多灰塵環境、高濕環境，極高或極低溫環境中。在消費性電子產品中則經常被用來保護或絕緣一些電機產品或電子元件裝置，例如馬達、發電機、變壓器、電磁閥開關…等。
「Conformal coating」其實有著非常多的中文稱呼，如防潮油、三防油、防水膠、防潮膠、絕緣膠、披覆膠、塗覆膠、防潮漆、絕緣漆、保護漆、防護漆、三防劑、保護劑、防潮劑、防潮劑…等。這些其實大多是以其功能來命名，只是因為各方對其功能需求不同或是文化差異而起了不同的稱呼。如果硬要將「conformal coating」翻譯成中文，其意思大概是保形塗層、保形塗料、敷型塗料、共形覆膜、共性塗覆，之所以稱其為「保形(conformal)」應該是因為就算覆蓋了塗層還是可以保留被覆蓋物的原始樣貌外觀與功能，它不像Epoxy會改變被覆蓋物的外觀或功能。
有些人認為既然「三防漆」有這麼多優點，所以應該也可以拿來防水？這個觀念其實不太正確，三防漆基本上應該說可以「防潮」，但不可以說「防水」，當產品暴露於高濕環境下會結露產生水珠時，三防漆可以起到一定程度的防護，但如果有過多的水流進產品內部則三防漆無法起到絕對的防護作用，因為三防漆不能塗布到某些需要電子接觸的元件上的，如連接器按鍵金手指的線路，而這些地方如果進水就會出現功能性問題，所以「三防漆」基本上無法做到「防水」，只能起到「防潮」效果。
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加油站或航空飛行器上所使用的產品會被要求符合ATEX規範，塗布三防漆(conformal coating)就是其要求之一，目的是為了避免任何電子產品在特殊環境下所可能引起的短路、火花而造成火災或是爆炸，進而產生可能的人命損失意外。
依據IPC-CC-830標準認可的有七種通用類型的三防漆(conformal coating)的塗布材料類別，分別為Silicone(矽膠、硅膠)、Acrylic(壓克力)、Urethane(聚氨酯)、Epoxy(環氧樹脂)、Polyurethane(聚氨酯, PUR, PU)、Styrene Block-Copolymer(苯乙烯嵌段聚合物, SBC)、Paraxylylene(對二甲苯, XY)、Ultra-Thin(超薄型, UT)。
其中Silicone(矽膠、硅膠)、Acrylic(壓克力)、Urethane(聚氨酯)等三種透明原料也較常被使用，Epoxy(環氧樹脂)也有人選擇使用，但其為不透明材質且需要雙液混合作業，比較麻煩，所以也較少人使用。
三防漆(conformal coating)固化的方式可以使用室溫固化及加熱固化兩種。
下面整理這七類三防漆(conformal coating)材質的特性及注意事項：
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Silicone材質固化後通常呈現透明且具彈性橡膠態，比較能有效防震，也可以承受較大高低溫變化所產生的劇烈應力變化(-40°C~200°C)。
Silicone本身對防水的效果非常好，但是在塗布的界面上卻可能留有縫隙而不利放至於水氣或腐蝕性濃度比較高的環境做防護。 -
Acrylic材質固化後通常呈現透明而且堅硬的塗層，具有低吸濕性和較快的固化時間，所以一般可以在室溫下風乾，也可以升高溫度來提昇固化時間，耐磨及絕緣性佳。
但是Acrylic較不耐溶劑，所以有機會使用溶劑去除重工。 -
Urethane材質固化後通常呈現透明且硬的塗層，具有優越的耐磨性和良好的防潮能力，在低溫環境下的性能尤其穩定，但較不耐高溫。
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Epoxy為基質的塗層材料很堅固，通常為不透明狀，具有良好的防潮及防濕能力，其防化學腐蝕和耐磨性的表現也非常好，另外Epoxy也具有良好的介電特性(dielectric properties)。
Epoxy通常為雙液型，且厚度不易管控，一般用在需要將大部分零件覆蓋的使用上面。 -
Polyurethane可以藉由配方的調整，讓其固化後的表現從非常柔軟的有韌性到非常硬而易碎皆可，也可以從耐化學性到不耐化學性，是一種用途非常廣的材質。早期為了提高鍵盤上印刷的耐磨性都會噴塗PU來保護。PU通常需要使用硬化劑才讓固化，屬於不可逆的反應，對產品有較佳的保護，但是製程也就比較麻煩，重工也就變得比較困難。
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Paraxylylene(XY)是一種特殊的汽相沈積材料，它的優點是塗布非常均勻，但缺點是不需要塗布的區域必須進行嚴密的遮蔽(mask)保護。因為需要真空作業，所以量產困難，工期也比較長。所以此類的重工老實說不太方便，可能需要考慮重工使用其他材料來達到需求。
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Ultra-Thin(UT)是CC-830標準新引進的一種新的三防漆類型，它要求三防漆塗布的厚度要在12.5um以下。因為很薄，所以噴塗可能得使用液相沈積、汽相沈積、或真空沈積等離子沈積方法。
這類三防漆由於厚度太薄，所以不太適合拿來作為耐磨或加大介電強度使用，也就是絕緣保護不佳，一般只能作為防潮使用，所以，比較適合用在移動式的耳機(如TWS)或麥克風等消費性產品上。工作熊之前介紹過的奈米塗層(Nano-coating)應該就屬於這一類型。
三防漆(conformal coating)塗布時的注意事項：
塗布三防漆(conformal coating)的時候，需留意避免塗布到一些後續加工時需要做電氣接觸，或是電路連接的零件，比如說電源插座(Power jack)、連接器(connector)的接觸片、按鍵金手指線路，這是因為三防漆(conformal coating)為絕緣材質，附著於這些需要導電接觸的元器件時將會造成電性不良。
另外，揚聲器(buzzer, speaker)為開放式的零件，有開孔，一旦三防漆跑到其零件內部，將會影響到彈片的振動頻率進而影響到發聲，這類零件也不能噴塗三防漆。
還有，LED也不可以被塗布到，否則LED的光線可能會變黯淡或產生折射或是造成顏色改變的後果。
三防漆(Conformal coating) 塗布時安全注意事項：
依據工作熊的使用經驗，一般三防漆都具有揮發性，而且具有刺鼻味道，有些型號可能對人體會有傷害，所以塗布三防漆的環境最好為獨立區域，還要有良好的抽風設備，一般至少都會設計類似廚房抽油煙機之類防護罩的抽風設施，以降低三防漆的味道逸散。如果是自動塗布機，一般都會設計有強力抽風及最小開孔。
另外，大部分三防漆的「閃點」都很低，如果不能設計有強力的抽風設備，也務必要在通風良好的區域塗布，以避免三防漆散佈空間超過一定濃度後發生閃燃的危險。
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三防漆(Conformal coating) 塗布的方式大致可以分成3+1種：
三防漆的塗布方式選擇基本上關係到板子的設計(board design)、所選定的塗布材料(coating material type)、工時(cycle time)、既存生產線與設備(Existing production line)、品質要求(Quality requirements)等都會影響。下面就四種塗布方式大致介紹：
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浸漬(dipping)：對大型設備較經濟。可以同時塗布板子的兩面，而且速度快，節省工時，塗布的厚度比刷塗來得均勻，零件底下的區域也有機會可以塗布到。設備費用當然比刷塗來得貴，不需要被塗布的區域必須密封完全，使用一段時間後遮罩治具必須清洗或更換以防滲漏，而且塗布後的厚度容易受到浸漬的溫度、時間、抽出的速度、垂流的時間、是否加風刀…等因素影響。
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噴塗(spraying)：對中小型設備較經濟。使用噴塗的時候就像噴漆一樣，塗布的均勻度取決於相對移動的速度、噴塗位置、噴塗的壓力、是否有較高零件而定。另外零件底部無法噴塗到，可能需要額外處理。
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刷塗(brushing)：對小型設備較經濟。因為刷塗通常是人工作業，對小量產來刷最為划算，因為不太需要製作太多的治具，就算需要製作遮罩(Mask)治具也不需要太精密。
缺點是塗布時容易因為塗布的技巧熟練度或疲勞度而造成塗布不均勻或塗布不穩定，另外也要留意毛刷掉毛的問題。零件底部被較難塗布到。 -
選擇性塗布(Selective Coating)：塗布雖然好處很多，但往往費時又費工，也可以選擇有需要的部份位置塗布即可。方式很多，可以考慮機器人噴塗或人工刷塗。
三防漆(Conformal coating)的檢查
因為大部分的三防漆(Conformal coating)在噴塗之後都呈透明無色狀，或是一層薄薄比較淡的顏色，一般很難用肉眼直接檢查出噴塗的效果。因此大部分的三防漆(conformal coating)材料都會添加微量的紫外線螢光劑，這麼一來只要安裝紫外光(UV)檢查機就可以用來檢查噴塗的狀況及其均勻度了。
選擇三防漆(conformal coating)材質的時候還需注意其加溫的條件，有些需要加高溫固化，有些則只要室溫就可以固化。加高溫固化者通常硬度會較高，可以耐磨損，室溫固化者，則具彈性優勢較軟。
▼使用噴塗(Spraying)方式作業時，需設備抽真空的設備，否則噴塗的物質會飄散到空氣當中，影響人體的健康。 
▼噴塗作業時可以使用治具把一些不可以噴塗到的地方及零件覆蓋起來，以免絕緣物質噴塗到一些需要作導電接觸的地方。 
▼作conformal coating時也可以使用不殘膠的貼紙黏貼於一些不可以噴塗到的零件。 
▼噴塗過的印刷電路板可以使用紫外光來演查噴塗的狀況，圖片中工作熊故意放了一片還沒噴塗過的印刷電路板，以作為比較。 
▼最後附上conformal coating自動噴塗的影片給大家參考。
三防漆(Conformal coating)如何清除、消除的方法
一般來說三防漆(Conformal coating)噴塗固化後可以加熱來去除。
如果只是局部去除三防漆以利焊錫重工，可以使用熱風槍局部加熱就會發現三防漆會像塑膠薄膜一樣破損捲曲，稍微去除一下殘留捲曲的三防漆後就可以焊錫了，之後再重新上三防漆就可以完成。
如果想要全板去除三防漆，建議接洽三防漆的供應商，看看有沒有二甲苯之類的溶劑可以清除，工作熊的作法是整片板子拿去過回焊爐(reflow)，各家三防漆的溫度可能要做一下測試，然後再去除殘留的三防漆就可以了。
～如果你有更好消除三防漆的方法也歡迎提供及討論～
三防漆(Conformal coating)塗膠厚度及量測
三防漆(Conformal coating)塗膠的厚度通常依據客戶的需求定義，如果客戶沒有定義則可以參考IPC-A-610中關於【Conformal Coating – Thickness】的章節定義。
量測塗膠厚度一般使用「膜厚儀」，建議要先量測未塗膠的空版，然後再量測塗膠後的平面處，兩相扣除後才是真正塗膠的厚度。
目前市面上在絕緣防潮上除了使用三防漆之外，還可以有其他的選擇：
延伸閱讀：
Underfill(底部填充劑)的目的與操作程序
AB雙液膠灌膠注意事項(Epoxy-Potting)
如何將錫膏印刷於電路板(solder paste printing)
防潮與除濕有何不同？比較防潮箱與除濕機的效果
選擇性波鋒焊的使用條件(selective wave soldering)
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訪客留言內容（Comments）
你好
請問針對conformal coating，廠內有PVA coating的機器設備，但欲coating的板子為小尺寸PCBA板，大約12*12cm。
如有non-coating的零件或是區域，如connector,BGA,IC等零件，噴膠時，液態膠可能會比IC零件更高，所以只能用貼紙貼住，塗膠過reflow再撕，但發現撕下周圍都有膠絲的殘留，想請教一下，有沒有較好的辦法，撕膠後，不會有殘膠的問題。
我司是用一種紅色耐高溫的貼紙。
另外不殘膠的貼紙有沒有推薦的廠牌及型號？
妳好
PCBA功能測試完後，貼耐高溫膠帶後，我司PVA機台是用壓克力膠做噴塗，噴塗後，過reflow（不是SMT的reflow），再用UV燈檢驗coating的製程是否OK。
dear 版主 能否也提供QC Story給我參考參考，感謝。
無意間看到的好文章,,,一般Coating都是DIP完測試OK之後的製程
加溫~要用IR Oven加熱讓膠表乾之後再靜置裡乾
氣泡~產生要檢查膠桶裡是否有氣泡,噴膠壓力,爐溫溫度,不然就過爐前靜置消氣泡
溢膠~視膠的材質,稀釋比例,塗佈路徑而定. 不然就做治具遮罩,防焊膠,膠帶等避免
你好
近日客戶有要求我司將coating 膠（壓克力材質的膠）噴塗在PCB裸板上，
客戶要拿去作百格刀的實驗（說要作此膠的黏著力測試），
於上週客戶來信，說他們的檢測結果是failure，表示黏著度不夠，coating膠可以整片被撕起來＝ ＝
但我司有上網研究一下百格刀的用法，主要是用於在烤漆、電鍍，評估鍍膜強度。
另一方面，也詢問賣膠的廠商，廠商的說法是，coating膠主要用於防潮防塵，沒聽過有人去檢驗膠的黏著力（畢竟PCB板子是鎖在機殼內）。
想請教版主，有人針對coating膠之製程去作黏著力檢驗嗎？
如果有，應該是要用哪種檢驗方式，或是IPC-TM-650中的哪條規範去作檢驗呢
謝謝^^
你好
coating膠的型號，是客戶指定的。
已經有和客戶解釋過，為何其要作百格刀實驗，
但是是客戶自己想作這個實驗。（真不知該說什麼）
我司有查過IPC-TM-650中的檢驗規範，也沒有所謂的百格刀檢驗。
你好
我也認為此實驗應該是不會過，因為當初還有一個考量點，就是需要方便重工維修，如果膠黏著力太強的話，會造成後段重工維修的困難點。
ㄏㄏ，不過此實驗，是客戶自己拿去作的，我們沒看到他們是怎麼作的XD
另外，又冒出一個新的問題，客戶說噴膠後，產生氣泡有點多＝ ＝ 。
我也查無此相關的國際規範。
工作熊您好~
請問使用Silicone材質或Acrylic材質做塗佈的PCBA, 做RMA維修時, 有方法將Silicone或Acrylic, 先清除乾淨, 以方便RMA維修, 維修完成後, 再重新塗佈嗎?
Harry 3/22/2013
工作熊您好！
我是PCB厂商，我的德国客户反映说我们的板子在做Conformal coating 时出现起泡现象，其他组装过程一切正常。所以他们有在问是否是PCB的阻焊表面张力不够造成。这个客户新换了Conformal coating材料，但是他们说其他厂商的板子没有问题。能帮我解答是什么原因造成吗？客户的Conformal coating material是DYMAX的Dual-Cure 9481-E型号，我有data sheet可供参考。
工作熊：
您好, 我是代理日本的conformal coatings, 非silicone type, 因我不是這個業界的(我是光學膜塗佈的), 請問會用conformal coating的客戶是那些啊? 謝謝!
Jason
工作熊你好!
無意間搜尋到你的好文章!
有個問題想跟您請教，我遇到的狀況是，在無塵室的控制機板有時候似乎因為臨近蝕刻類的製程，感覺會因chemical類污染(?)比較容易損壞，以上只是推估，不知道像是這樣的狀況使否可導入conformal coating?
請問您有何建議?有建議選用的材質嗎?
謝謝您!
Dear 工作熊:
噴塗作業時使用治具(你的照片中黃色部份)
這部份有辦法自己手工製作嗎?
還是只能請廠商製作
如果可以手工製作想請問看看那個是如何做出來的
最近接案子有遇到這問題
要覆蓋的connector太多
光是貼上與拆除膠帶就花了數百秒
Dear 工作熊,
請教silicone(矽利康)與arcylic(丙酸烯壓克力)兩種coating的優缺點。
例如
壓克力較容易有裂痕問題。
但矽利康貼需較厚的塗層(UL認證為矽利康203um，壓克只需25.4um)，另外有”硫化”與無法阻擋”水氣”問題。
搜尋的時候google順便跳出來一個微博請問是您本人的著作嗎?
http://www.mr-wu.cn/pcb-shang-de-san-fang-qi/
不好意思請問一下, 所謂有過G3的膠, 是指當PCBA被Coating後,
– PCBA可能腐蝕物質不能揮發到空氣中超過標準, 還是
– 可以保護在G3的環境下PCBA可以受到保護.
The G reference refers to the severity and classification of the test and it can be G1 (Mild, Moderate, Harsh and Severe (G1, G2, G3 and Gx, respectively). The classification directly correlates with the level of corrosive effects in that environment and the standards define or characterise environments in terms of their overall corrosion potential.
G3 Harsh <2000 Å
An environment is which there is a high probability that corrosive attack will occur. These harsh levels should prompt further evaluation resulting in environmental controls or specially design and packaged equipment.
您好！
我知道Conformal Coating的材料是絕緣的，不能凃在Connector上面，但是若是Connector也要做成防潮、防腐蝕、防污染的功能，那是怎樣的技術呢？
您有這方面的技術/信息嗎？謝謝！
工作熊您好，
我想請問在UL黃卡上，三防漆有註明下面規格，應該如何解讀。找了多處文章，並未有詳細說明定義。
Laminate Min Space (mm)
Laminate Min Thk (mm)
謝謝!
hi,工作熊大大：近期公司導入UV Coating製程，但這兩天上級主管提了一個問題，我找了許久資料都沒找到相關資料可供參考，那就是 UV 汞燈的光線是否會對電子零件產生危害，不知您是否有此類的經驗或參考的資料呢?
Hi,工作熊~感謝您撥空回覆，目前我手邊資料UV光源的能量分別為UVA2.5焦耳、UVB2.2焦耳、UVC約1.2焦耳，卻苦無相關零件針對UV光源相關的研究數據，才想詢問您是否有探討過這類的問題，再者我們公司上級長官是看到我的UV光線很強，故提出此議題要我們進行釐清，我們也問過相關廠商，廠商說UV技術應用已超過10年，但卻無人員或單位特別探討這個問題，所以也沒相關探討資料可提供。
Dear 工作熊：
基本上我的認知也是如此，我找了很多資料都是探討UV光源對生物的危害，並無相關挑論分析是針對UV光源對電子元件的危害，如您所說對塑膠件可能較有影響且其影響飛來自UV燈源，而是UV汞燈所產生的熱效應，再來就是若是零件屬於感光元件或EPROM類零件比較會受影響，其措施只要適當給予遮蔽也不會有影響，感謝您撥空回覆，還要麻煩您在討論群上提出詢問其他人的意見，真的是萬分感謝，謝謝。
Hi熊大，
您好。
目前个人正在做着SMT 锡膏打印不良，洗板方面的一些分析。之前一直有在这里学习资料，查找一番之后没找到洗板方面相关的信息，所以特留言询问。
目前公司洗板方式为手动洗板，有个产品因为gold finger地方没清洗干净，回流之后沾染了锡，所以在评估着导入超音波洗板的机器，想请问一下自动洗板机器的优缺点。
目前已知：
1）Bare board用自动洗板机器没问题
2）打了sensor和microphone那些原件后，无法超音波洗板。
3）超音波洗板机液体循环使用率未知。
Hi 熊大
想請問IPC-610 內有厚度標準與量測方式，
如果實際切片研磨零件，是否在零件電極端or表面的膠厚仍要符合最低下限
畢竟大多數人都是用UV光照看塗布狀況與量測PCB板增加的厚度，不會真的去切片，而coating在的零件邊緣的膠很容易流失
感謝熊大的回覆 主要是目前在做DRAM產品的coating 而客戶端也沒有特別規範厚度標準，故以業界常見標準IPC-610 作為依據時，擔心零件電極處(尤其是0201,0402的小型電阻電容沒有被批覆好，會擔心coating出來的效果不佳。送切片查驗發現PCB板處厚度已量測超過IPC上限但零件電極端卻低於下限的矛盾~~
熊大您好! 小弟時常拜讀您的文章獲益頗多。
現遇到客戶coating完整片PCBA回頭質疑我司type-C金手指不導通的問題。客戶是把整片PCBA泡浸三防漆裡面coating，想請問有什麼好方法可以避免金手指被汙染嗎? 我有提供type-C孔蓋子給客戶防止三防漆流入金手指，但客戶不採用，反而質疑我的產品舌片跟鐵殼規格。
Coating本身就是絕緣體，除非金手指裡面不要碰到三防漆，不然再怎麼改金手指內的相關規格應該都不會影響導通性吧。
請問(UV)檢查 有相關規定的波長嗎 google搜尋紫外光譜又分為3個波段，包含UVA、UVB、UVC。365~395之間 還找不到用於電子產業coating三防膠後的檢驗相關規範? 我公司產品是PCBA COATING 後出貨也有組成系統後出貨 目前使用的UV 燈珠是KOODYZ 365nm 3W UV B-TYPE 謝謝
使用UV燈的作業內容是利用UV燈照(檢查)PCBA 規定要被COATING的位置是否有符合規範 因不是一片板子上全部要有三防膠 是規定的位置要被三防膠覆蓋 因此利用UV燈的檢查 但因UV燈的種類找不到適合的規範 因此請教工作熊 謝謝
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5. 工作熊每則留言都會看，但不會每則留言都回答，尤其是只有問候之類的內容。
6. 留言詢問時請注意您的態度，工作熊不是你的「細漢」，更沒有拿你的薪水，所以不接受吆喝工作熊的態度來回答你的問題。
7. 原則上工作熊不接受私下電子郵件、電話、私訊、微信或任何即時通聯絡。
8. 自2021年7月起Google將停止最新文章電子郵件通知，如果你想隨時接收部落格的最新文章可以參考這裡。
我一直想找這方面的資料
看了之後受益良多
我想請教一下要使用何種工具/方法去量測膜厚？