5 ข้อที่ต้องรู้ก่อนเลือก Potting Compound สำหรับ PCB


Posted 5 Jun 2026 15:43 | 9 views

5 ข้อที่ต้องรู้ก่อนเลือก Potting Compound สำหรับ PCB

การเลือก Potting Compound ที่ผิดพลาดเพียงครั้งเดียว อาจทำให้ PCB เสียหายจากความชื้น สารเคมี หรือ Thermal Stress ตลอดอายุการใช้งาน บทความนี้รวบรวมความรู้ครบถ้วนที่วิศวกรและผู้ผลิตต้องเข้าใจก่อนตัดสินใจ ครอบคลุมตั้งแต่พื้นฐาน ไปจนถึงการเปรียบเทียบวัสดุและวิธีเลือกให้ตรงกับงานของคุณ

1. Potting Compound คืออะไร และทำงานอย่างไร?

Potting Compound หรือ สารหุ้มวงจรอิเล็กทรอนิกส์ คือโพลิเมอร์ 2 องค์ประกอบ (Two-Component System) ที่เมื่อผสมกันแล้วจะเกิดปฏิกิริยาเคมี (Curing) และแข็งตัวเป็นของแข็งหรือกึ่งแข็งกึ่งเหลว ทำหน้าที่หุ้มห่อ PCB และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ไว้อย่างถาวร

กระบวนการ Potting แตกต่างจาก Conformal Coating ตรงที่วัสดุถูกเทลงในกล่องหรือ Housing จนท่วมชิ้นงาน ให้ชั้นป้องกันที่หนาและครบถ้วน 360 องศา แทนที่จะเป็นแค่ฟิล์มบางๆ ที่เคลือบผิว

ทำไม PCB จึงต้องการการปกป้อง?

กระบวนการ Potting ทำงานอย่างไร?
กระบวนการมาตรฐานในสายการผลิตประกอบด้วยขั้นตอนดังนี้

  1. เตรียม PCB: ทำความสะอาดพื้นผิวจากฟลักซ์ น้ำมัน และสารปนเปื้อน เพื่อให้ Bond Strength สูงสุด
  2. Meter-Mix: ผสม Component A (Resin) และ Component B (Hardener/Curative) ตามอัตราส่วนที่กำหนด เช่น 1:1 หรือ 4:1 by volume
  3. Dispense: เทหรือฉีดสารลงในกล่อง Housing ที่มี PCB อยู่ ปล่อยให้ไหลเข้าพื้นที่แคบๆ รอบชิ้นส่วน
  4. Degassing (ถ้าจำเป็น): ใช้ Vacuum เพื่อไล่ฟองอากาศออกจากสาร โดยเฉพาะในงานที่ต้องการความสมบูรณ์สูง
  5. Curing: รอให้สารแข็งตัวที่อุณหภูมิห้องหรือเร่งด้วยความร้อน ขึ้นอยู่กับสูตร
  6. QC: ตรวจสอบความสมบูรณ์ของชั้น Potting ก่อนส่งมอบ

 


2. Polyurethane vs Silicone: เปรียบเทียบแบบละเอียด

คำถามที่วิศวกรถามบ่อยที่สุดคือ "ควรเลือก Silicone หรือ Polyurethane?" คำตอบขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของงาน แต่สำหรับงาน PCB ส่วนใหญ่ Polyurethane มักให้ความคุ้มค่าที่ดีกว่า

คุณสมบัติ Polyurethane Silicone
ต้นทุนวัสดุ ต่ำกว่า ประหยัดทั้งวัตถุดิบและกระบวนการ สูงกว่า 2–5 เท่า
ช่วงอุณหภูมิใช้งาน -60°C ถึง 150°C (บางสูตรทน Short Excursion ถึง 200°C) -60°C ถึง 200°C+ เหมาะงานความร้อนสูงมาก
Bond Strength สูงมาก เกาะโลหะ พลาสติก และเซรามิกได้ดีเยี่ยม ต่ำกว่า มักต้องใช้ Primer เสริม
ความหลากหลายของสูตร (Formulation) สูงมาก ปรับได้ตั้งแต่นุ่มเหมือน Gel จนถึงแข็งเหมือน Epoxy จำกัด ปรับยากกว่า
Water Vapor Permeability (WVP) ต่ำมาก กั้นความชื้นได้ดีเยี่ยม สูงกว่า ความชื้นแทรกผ่านได้มากกว่า
Outgassing ต่ำมาก เหมาะงาน Optical Sensor และ Vacuum Environment สูงกว่า อาจรบกวน Optical Surface
ความต้านทานสารเคมี สูง ทน Oil, Solvent, กรด-ด่างอ่อน ปานกลาง
ความต้านทานการขัดสี (Abrasion) ดีกว่า ทนแรงเสียดสีได้สูงกว่า ต่ำกว่า
ความยืดหยุ่น (Elongation) ปรับได้ตามสูตร ตั้งแต่ยืดหยุ่นสูงจนถึงแข็ง ยืดหยุ่นสูงโดยธรรมชาติ
Re-enterable (ถอดซ่อมได้) บางสูตรทำได้ เช่น Low Hardness Grade บางสูตรทำได้เช่นกัน

 

สรุป: เลือก Silicone เฉพาะเมื่ออุณหภูมิใช้งานเกิน 200°C อย่างต่อเนื่อง ในกรณีอื่นทั้งหมด Polyurethane ให้ความคุ้มค่าและประสิทธิภาพที่ดีกว่าอย่างชัดเจน

8 ข้อได้เปรียบของ Polyurethane เหนือ Silicone

  • ต้นทุนต่ำกว่า — ทั้งราคาวัตถุดิบและต้นทุนกระบวนการผลิต ทำให้ Cost per Unit ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ
  • Outgassing ต่ำมาก — ปกป้อง Optical Surface และ Sensitive Sensor ในสภาพแวดล้อมปิดได้โดยไม่มีการปนเปื้อน
  • Bond Strength สูง — เกาะยึดกับ Metal, Plastic และ Ceramic ได้แน่นด้วย Covalent Bond ยาวนานตลอดอายุการใช้งาน
  • Chemical Resistance สูง — ทนทานต่อ Oil, Solvent และสารเคมีในอุตสาหกรรม ยืดอายุผลิตภัณฑ์
  • WVP ต่ำ — กั้นไอน้ำได้ดีกว่า ลดโอกาสเกิด Corrosion บนวงจรในสภาพแวดล้อมชื้นสูง
  • ช่วงอุณหภูมิกว้าง — -60°C ถึง 150°C ครอบคลุมงานส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรม และ IoT
  • คุณสมบัติทางกลดีกว่า — Tensile Strength, Elongation และ Abrasion Resistance สูงกว่า Silicone
  • Formulation Latitude กว้าง — ปรับสูตรให้นุ่มเหมือน Silicone Gel หรือแข็งเหมือน Epoxy ได้ในวัสดุชนิดเดียว

 


3. คุณสมบัติสำคัญที่ต้องพิจารณาก่อนเลือก

1 Viscosity — ความหนืดและการไหล
Viscosity ส่งผลโดยตรงต่อความสามารถของสารในการไหลเข้าพื้นที่แคบๆ ใต้ PCB และรอบ SMD Component ค่า Viscosity ต่ำ (เช่น 500–2,000 cP) เหมาะสำหรับงานที่มีชิ้นส่วนอัดแน่น หรือช่องว่างเล็กมาก ส่วนค่าสูง (10,000+ cP) เหมาะสำหรับงาน Vertical Potting ที่ไม่ต้องการให้สารไหลออก

ระวัง: Viscosity สูงเกินไปอาจทำให้มีโพรงอากาศ (Void) ในชั้น Potting ซึ่งเป็นจุดอ่อนให้ความชื้นสะสมในภายหลัง

2 Tg (Glass Transition Temperature) — อุณหภูมิเปลี่ยนสถานะ
Tg คืออุณหภูมิที่วัสดุเปลี่ยนจากสถานะแข็ง (Glassy) เป็นสถานะยืดหยุ่น (Rubbery) สำหรับงาน PCB ที่มี SMD Component ค่า Tg ต่ำ (เช่น -40°C ถึง 0°C) เป็นสิ่งที่ต้องการ เพราะหมายความว่าวัสดุยังคงความยืดหยุ่นในอุณหภูมิต่ำ ไม่ส่งแรงกดไปยัง Solder Joint เมื่อเกิด Thermal Cycling

หาก Tg สูงกว่าอุณหภูมิใช้งาน วัสดุจะอยู่ในสถานะแข็ง เมื่อ PCB ร้อนขึ้นและ Potting Compound ขยายตัว จะเกิดแรงกดมหาศาลบน SMD จนอาจทำให้ Solder แตกหรือขาดได้

3 CTE (Coefficient of Thermal Expansion) — สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน
CTE คือค่าที่บอกว่าวัสดุขยายตัวมากแค่ไหนต่อองศาที่เพิ่มขึ้น PCB ทั่วไปมี CTE ประมาณ 14–17 ppm/°C ส่วน Solder (SAC305) มีค่าประมาณ 22 ppm/°C หาก Potting Compound มี CTE สูงมากจนต่างจาก PCB มาก จะเกิด Differential Stress ในแต่ละรอบ Thermal Cycle สะสมความเสียหายจนวงจรล้มเหลวในที่สุด

4 Hardness — ความแข็งของวัสดุ
วัดเป็น Shore A (นุ่ม) หรือ Shore D (แข็ง) สำหรับ PCB ที่มี SMD ละเอียด ควรเลือกค่า Shore A ต่ำ (10–50A) เพื่อให้วัสดุดูดซับความเค้นแทนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนงานที่ต้องการความทนทานเชิงกลสูง เช่น ใช้ในยานยนต์ที่มีการสั่นสะเทือน อาจเลือก Hardness ปานกลางถึงสูงได้

5 Mix Ratio และ Pot Life — ความเหมาะสมกับสายการผลิต
อัตราส่วนผสมมีผลต่อวิธีการผลิต ระบบ 1:1 by volume ผสมง่าย เหมาะกับ Manual Potting หรือ Simple 2-Component Dispenser ส่วน 4:1 ต้องใช้ระบบ Meter-Mix-Dispense อัตโนมัติ แต่ให้ความแม่นยำสูง และเหมาะกับสายการผลิตปริมาณมาก Pot Life หรือเวลาใช้งานหลังผสม ต้องนานพอให้ทำงานได้ก่อนสารเริ่มหนืดเกินไป

 


ตัวอย่างผลิตภัณฑ์ Polyurethane Potting Compound ยอดนิยม

ผลิตภัณฑ์ Polyurethane Potting มีหลายสูตรที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับงาน PCB แต่ละแบบ ต่อไปนี้คือตัวอย่างที่พบในตลาด

S7325 · Low Hardness Aromatic Polyurethane
สูตรความแข็งต่ำสำหรับงาน Potting/Casting ทั่วไป อัตราส่วน 1:1 by volume ใช้งานง่าย Working Time สั้นเหมาะกับการผลิตแบบ High Volume ที่ต้องการวงรอบสั้น ออกแบบมาให้ผ่าน UL 94 HB ที่ความหนา 1.5 mm และยังเป็น Re-enterable Compound ที่สามารถถอดออกเพื่อซ่อมแซม PCB ได้ เหมาะสำหรับงาน Consumer Electronics ที่ต้องรับประกันสินค้า

RM2016 · 2-Component Low Hardness Polyurethane
สูตร 2-Component ที่มี Pot Life ระดับกลาง อัตราส่วน 1:1 by volume ความแข็งต่ำและ Tg ต่ำมาก ทำให้วัสดุคงความยืดหยุ่นได้ดีในอุณหภูมิต่ำ เหมาะสำหรับงานที่ต้องรับ Thermal Cycling ซ้ำๆ เช่น อุปกรณ์ภายนอกอาคาร หรืออุปกรณ์ใน Engine Bay ที่อุณหภูมิแกว่งขึ้น-ลงรุนแรงทุกวัน

S7281 · Fast-Curing Aliphatic Polyurethane
สูตร Aliphatic Polyurethane ที่แข็งตัวเร็ว ออกแบบมาสำหรับงานอุณหภูมิสูง มีค่า Weight Loss ต่ำมากที่ 125°C เมื่อทดสอบในระยะเวลาต่อเนื่อง ค่า Tg ต่ำและ Hardness ต่ำให้ความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะรองรับการขยายและหดตัวของ Solder Joint และ SMD โดยไม่เกิด Mechanical Failure เหมาะสำหรับ LED Driver, Power Supply Module และอุปกรณ์ที่มีความร้อนภายในสูง

S7475 · 2-Component UL-Recognized Potting Compound
สูตรระดับ Premium ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับ Electronic Control Module (ECM) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการมาตรฐานสูง อุณหภูมิใช้งาน -50°C ถึง 130°C ค่า Viscosity ต่ำช่วยให้ไหลเข้าพื้นที่แคบใต้ PCB ได้อย่างสมบูรณ์ ความแข็งต่ำร่วมกับ Tg ต่ำให้ความยืดหยุ่นเยี่ยมในการรับ Thermal Shock อัตราส่วน 4:1 by volume ออกแบบมาสำหรับระบบ Automated Meter-Mix-Dispense ในสายการผลิต ผ่านมาตรฐาน UL 94-V0 ที่ 4.8 mm และ RoHS Compliant

 


วิธีเลือก Potting Compound ให้เหมาะกับงานของคุณ

ใช้ Decision Framework ด้านล่างนี้ในการเลือกสูตรที่ถูกต้อง

สิ่งที่ควรขอจากผู้ผลิตก่อนตัดสินใจซื้อ

  • Technical Data Sheet (TDS) ที่แสดงค่า Viscosity, Tg, CTE, Hardness, และ Temperature Range
  • ผลการทดสอบ Thermal Cycling และ Thermal Shock ตามมาตรฐาน IPC หรือ MIL-SPEC
  • UL Certification Number (ถ้าต้องการ UL 94)
  • RoHS Declaration of Conformity
  • ตัวอย่างสินค้า (Sample Kit) เพื่อทดสอบก่อนสั่งซื้อจริง
  • ข้อมูล Shelf Life และเงื่อนไขการเก็บรักษา
     

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

Potting Compound กับ Conformal Coating ต่างกันอย่างไร?
Conformal Coating คือการเคลือบฟิล์มบางๆ (25–200 μm) บนผิว PCB โดยตรง ให้ความคุ้มครองพื้นฐานจากความชื้นและฝุ่น แต่ยังมองเห็นวงจรได้และซ่อมแซมได้ง่าย ส่วน Potting Compound คือการเทวัสดุหุ้มทั้งชิ้นงานในกล่อง Housing จนมิดชิด ให้การปกป้องที่ครบถ้วนและแข็งแกร่งกว่ามาก เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความทนทานสูงในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

Polyurethane Potting ถอดออกเพื่อซ่อมแซมได้ไหม?
ขึ้นอยู่กับสูตร สูตร Low Hardness บางชนิด เช่น S7325 ออกแบบมาเป็น Re-enterable Compound ที่สามารถตัดหรือขูดออกได้โดยไม่ทำลาย PCB ส่วนสูตร Rigid จะยึดแน่นถาวร ควรระบุความต้องการนี้ก่อนเลือกสูตรเสมอ

ทำไม Tg ต่ำถึงดีสำหรับงาน SMD?
เมื่อ Potting Compound อยู่ต่ำกว่า Tg จะแข็งและไม่ยืดหยุ่น หากอุณหภูมิใช้งานต่ำกว่า Tg ของวัสดุ วัสดุจะส่งแรงกดไปยัง Solder Joint เมื่อ PCB ขยายตัว ส่วนวัสดุที่มี Tg ต่ำกว่าช่วงอุณหภูมิใช้งาน จะอยู่ในสถานะยืดหยุ่นตลอด รับแรงจาก Thermal Expansion แทน Solder Joint ทำให้ PCB มีอายุยืนกว่าอย่างมาก

ต้อง Degassing ทุกครั้งไหม?
ไม่จำเป็นทุกกรณี Degassing ด้วย Vacuum จะช่วยเมื่อ PCB มีพื้นที่แคบมาก หรืองานต้องการความสมบูรณ์สูงสุด เช่น งาน Medical หรือ Aerospace สำหรับงานทั่วไป การเลือกสูตรที่มี Low Viscosity และรอให้ฟองอากาศหายเองด้วย Gravity ก็เพียงพอแล้ว

Aliphatic กับ Aromatic Polyurethane ต่างกันอย่างไร?
Aromatic Polyurethane มีต้นทุนต่ำกว่า ให้คุณสมบัติทางกลดี แต่จะเหลืองและเสื่อมสภาพเมื่อโดนแสง UV ต่อเนื่อง เหมาะสำหรับชิ้นงานที่ปิดอยู่ในกล่อง ส่วน Aliphatic Polyurethane ทน UV ได้ดีกว่า ไม่เหลือง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการสีคงที่หรือโดนแสงแดด แต่ต้นทุนสูงกว่า

 


มอสโทริ — ผู้นำเข้าสายเคมีอุตสาหกรรม

มอสโทริเป็นบริษัทนำเข้าสารเคมีอุตสาหกรรมที่ได้รับอนุญาตอย่างถูกต้องตามกฎหมายในประเทศไทย เชี่ยวชาญด้านสารเคลือบและหุ้มวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ให้บริการลูกค้าในอุตสาหกรรมยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ พลังงาน ด้วยมาตรฐานการนำเข้าที่โปร่งใส ตรวจสอบได้ และมีเอกสารครบถ้วนทุกชิ้น

ติดต่อทีม Mostori
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม ใบเสนอราคา หรือคำปรึกษา
กรุณาติดต่อทีมผู้เชี่ยวชาญของเรา → ติดต่อขอใบเสนอราคาด่วน