什麼是共形塗層（Conformal Coating）？解說塗佈所需的知識！

2025/05/09

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什麼是共形塗層

保形塗層（Conformal Coating）是指將聚合物或矽膠類塗層材料均勻且薄地塗佈在電子零件（主要是組裝電路板）表面。這種塗層劑對細節和凹凸處具有優異的附著力，能保護電路板免受導致產品故障的濕氣影響。此外，亦存在具備耐熱性與耐藥性的材料。

保形塗層利用其特性，廣泛應用於車載電路板及汽車電子控制單元等汽車產業中。特別是引擎室或車體外部的零件，由於會暴露在高溫、高濕、振動等嚴苛條件下，為了提升零件的可靠性與耐用性並降低故障風險，保形塗層已成為不可或缺的製程。

共形塗層的塗佈技術

低黏度塗層材料塗佈

點塗層

許多保形塗層材料具有絕緣性且帶有顏色，因此有時不得附著在連接器插座或光學系統等組裝零件上。本公司將這種避開上述零件，僅在必要部位塗佈必要量塗層劑的方式稱為「點塗佈（Spot Coating）」。若無法進行點塗佈，也可採取預先對禁止塗佈區域進行遮蔽（Masking），隨後進行全面塗佈的方法。然而，遮蔽膠帶的拆除需人工操作，在量產性方面存在課題。

點塗佈雖有使用針頭滴液或毛刷塗佈的方法，但目前為了因應組裝部位細微的凹凸與狹窄範圍的塗佈需求，多採用噴射式（Jet）點膠機。

噴射式點膠機「AeroJet」

本公司的噴射式點膠機「AeroJet」能將液劑強力吐出，並使其從噴嘴尖端飛射而出。此外，針對電路板塗佈，我們亦提供5mm至30mm以上的長噴嘴系列，即使在點膠機與組裝零件容易發生干涉的狹窄區域，也能進行塗佈作業。

中高黏度非接觸式噴射點膠閥 AeroJet

寬幅塗層

相對於點塗，我們將大範圍高速塗佈的方法稱為「寬幅塗佈」。在寬幅塗佈中，為了防止塗佈劑飛濺，通常會使用能將塗佈劑呈扇形展開塗佈的簾式塗佈（也稱為薄膜塗佈）閥。我們於2023年底發布了最新型的簾式塗佈閥「CV-15」。該閥門的開關響應速度比傳統機型提高了3倍，實現了更美觀且穩定的塗佈形狀。

塗佈閥 CV-15

共形塗層示意圖

塗層的氣泡對策

特別是在低黏度溶劑型三防漆（Conformal Coating）中，氣泡對策至關重要。如果塗佈後的塗佈劑中含有氣泡，可能會導致結露，進而引發電路板故障。氣泡混入主要有以下三個原因。

從點膠機尖端捲入空氣的情況
供給容器內的塗層劑本身已混入氣泡的情況
塗層劑未能良好潤濕擴散的情況

針對這些問題，可採取的對策包括設備參數管理、在容器內設置內蓋，以及透過電漿處理在塗佈前對電路板或零件進行表面改質。

高黏度塗層材料塗佈

近年來，特別是在歐洲，減少三防漆VOC排放及無溶劑化的趨勢正在加速。因此，不含溶劑的高黏度塗佈劑選擇日益增加。使用高黏度材料的優點在於，塗佈後無需擔心液體流動即可進行下一道工序，且液體不易流向不需要塗佈的區域。

點塗層

用於低黏度材料塗佈的噴射式點膠機，也是用於自動塗佈潤滑脂和接著劑的設備，即使在中高黏度的塗佈劑中，通常也無需特殊處理即可進行塗佈。

寬幅塗層

若您希望進行大範圍塗佈，低黏度材料與高黏度材料在選擇塗佈方法時會有顯著差異。前述的簾幕式塗佈閥是利用噴嘴形狀與一定以上的流速將液體展開並進行塗佈，但無法用於流速較難提升的高黏度材料。

本公司推出了對應高黏度的噴霧閥「SSV-1」。該產品具備將液體與氣體混合並霧化的技術，因此即使是傳統塗佈閥無法塗佈的高黏度液劑，也能夠薄而廣泛地進行塗佈。

對應無溶劑塗層材料雙流體噴霧閥 SSV

共形塗層的塗佈設備

半自動型塗佈裝置

本公司將塗佈動作自動化，但部分製程仍需人工介入的設備分類為「半自動型」。本公司的代表性產品為可進行XYZ三軸控制的桌上型機器人「SHOTMASTER」系列。此系列不屬於工業用機器人，其特點在於可設置於桌面上並於當日開始運作的便利性。特別是在少量多樣的生產中能發揮顯著功效。

此外，專用的程式編輯軟體「MuCADⅤ」可將基板照片或CAD資料匯入程式編輯畫面的背景，並透過滑鼠操作在上方疊加指定塗佈範圍，從而輕鬆建立程式。該軟體具備「中間切斷功能」，可在連續的塗佈動作中指定塗佈禁止區域，輕鬆設定不進行塗佈的範圍，深受客戶好評。

高精度通用桌上型機器人 SHOTMASTER ΩX

塗佈路徑編輯軟體 MuCADV

全自動型塗佈裝置

半自動型設備價格低廉且具備優異的自由度與適應性，而全自動型則是為了提升生產能力與品質，將搬送機構整合為一體的塗佈設備。本公司的全自動塗佈設備「FCD」系列為了透過自動塗佈提升良率，具備以下三項重要功能。

液溫管理系統
為了實現高品質的塗層，液溫管理至關重要。穩定的液溫是保持塗佈量與寬度一致的重要參數，也會影響塗佈後的潤濕擴散效果。FCD系列標準搭載了液劑循環系統，透過專用的溫度回饋機構將液溫維持在恆定狀態，從而實現高品質的塗佈效果。
塗佈寬度自動補正
即使透過優異的系統將塗佈條件管理得當，要始終保持相同的塗佈品質也並非易事。因此，全自動塗佈設備配備了專用的監控系統，具備自動補正塗佈寬度的功能，以確保能夠持續進行均勻的塗佈。
塗佈位置自動補正
將機器人移動至基板上的精確位置進行塗佈，也是高品質塗佈的條件之一。除了透過攝影機辨識基準標記（Fiducial Mark）來補正基板的位置偏移與傾斜之外，還能透過攝影機自動辨識從塗佈閥噴出的液劑位置，並補正程式，從而確保能夠精準地塗佈在目標點上。

大型零件塗佈裝置

近年，隨著IoT與AI的發展，具備高速資訊處理能力的高性能大型安裝零件日益增加。由於零件大型化以及單一電路板所需功能的多樣化，電路板本身也有大型化的趨勢。在對大型零件進行塗層處理時，特別是針對較高零件的根部，塗層作業有時會變得困難，而我們公司提供了能解決這些課題的產品與選配方案。

全自動塗層設備「FCD1200」是一款新產品，將對應範圍擴大至傳統機型無法搬運的L尺寸電路板（最大500mm×500mm）。在可搬運的電路板高度方面，包含安裝零件在內，正反兩面皆可對應最大90mm的高度，設計上充分考慮了對大型零件進行塗層的需求。此外，無論是全自動機型還是半自動機型，皆可選配傾斜頭（點膠機角度切換）機構，即使是從正上方靠近噴嘴會導致點膠機與零件干涉、難以觸及的塗佈位置，也能輕鬆應對。