敷形涂覆在潮湿环境中的应用——易被忽略的三个性能要素

在技术更迭日新月异的今天，尤其是新能源汽车行业引领的高压系统（如800V功率模块）的高速发展，电子业对电子组件的防护性能提出了前所未有的高要求。潮湿、离子污染、颗粒残留等因素成为了影响绝缘性能、引发漏电及设备损坏的重大隐患。为了提升电子组件的防护能力，行业普遍采用敷形涂覆技术(Conformal coating，俗称三防漆)。经过涂覆工艺后的电子产品如同穿上一层“隐形盔甲，既强化了抵御外界侵害的能力，也促进了电路板设计中导体间距的减小，从而有效维持了电气绝缘性的稳定。

敷形涂覆技术在潮湿环境中的性能评估是多方面的，包括介电常数、热性能、可燃性、涂层蠕变、化学兼容性和耐化学性等。本篇文章通过对实际应用场景的洞察，提炼出三项敷形涂覆在潮湿环境中常被忽视的性能评估指标，旨在为业界同行提供宝贵的参考信息，促进更加全面且深入的材料性能考量。

1.水解稳定性

水解稳定性是衡量敷形涂覆在潮湿环境下保持原有物理和化学性质的能力。在高湿度环境下（通常相对湿度大于60%），敷形涂覆若不具备良好的水解稳定性，则可能经历性能衰退。大气中的亚微米尘埃粒子可能是酸性的或碱性的。在湿度≥80%时, 水层厚度可达10个分子，此时大气中沉积下的材料开始溶解，会产生自由流动的离子流。这些离子能穿透敷形涂覆，引发电路短路、腐蚀和枝晶生长，严重时可导致整个电子系统失效。

2.水汽渗透性

水汽渗透性是指的是水蒸气通过敷形涂覆的能力。由于水分子尺寸较小，几乎能穿透所有聚合物基质，所以所有的敷形涂覆材料都存在一定的水汽渗透性，只不过渗透速率和程度有所不同。敷形涂覆的化学组成、厚度、固化程度以及环境因素（如温度和湿度）均会影响其水汽渗透性。尽管一定程度的透气性有利于PCB在非工作状态下的自然干燥，但过度的渗透则可能增加漏电流、加速腐蚀和降低绝缘性能的风险。因此，选择敷形涂覆时需平衡其防潮与透气性，确保既能有效阻隔水分，又不影响电路板的自然恢复干燥的能力。

3.离子穿透性

离子穿透性是评估敷形涂覆对离子污染物防御能力的直接指标，尤其是在有助焊剂残留、盐雾等污染物的环境中。离子可通过敷形涂覆缺陷、微孔或直接穿透分子链进入敷形涂覆内部，导致电化学反应，从而引发腐蚀和绝缘性能下降。为检测敷形涂覆对离子穿透的抵抗能力，行业广泛采用表面绝缘电阻（SIR）测试、顺序电化学还原分析（SERA）和扩散池测量等技术。SIR测试直接评估敷形涂覆下基板界面的电阻变化，SERA则关注敷形涂覆下金属的氧化状态，而扩散池实验通过模拟环境，直接监控特定污染物通过敷形涂覆膜的动态。这些测试方法的综合运用，说明了离子具有穿透性，也为敷形涂覆的选择和改进提供科学依据，确保所选敷形涂覆能有效阻挡有害离子的穿透，维护电路的电气安全。

在实际应用中，敷形涂覆的选择需综合考虑成本效益、环境适应性及安全性。为了确保电子器件在潮湿环境下的可靠性和长期稳定性，敷形涂覆的性能评估尤其重要。使用者应了解表面清洁度的不同评估测试方法和适用性，以及可靠性与表面技术领域的先进技术经验，如敷形涂覆的可靠性。ZESTRON R&S凭借尖端的仪器分析技术及在工艺技术及可靠性领域丰富的经验积累，能够对电子产品表面进行全面而精准的表征和评价，为客户提供诸如涂覆可靠性测试 CoRe test、涂覆层测试 Coating Layer Test等分析服务，帮助客户解决各种复杂的可靠性及表面技术难题。