先禾：算力跃升，安全先行——纳米涂层重塑智驾控制器防护等级

2026年9月17日，在第四届AI定义汽车论坛上，先禾新材料（苏州）有限公司产品总监舒志耀指出，随着芯片算力跃升至700TOPS以上，智驾控制器防护面临散热、信号传输及敏感元器件损伤等挑战。传统三防漆因需遮蔽连接器、芯片等区域，难以实现整板防护。而纳米涂层膜层薄、质地柔软，支持整板同步涂覆，在连接器插拔后仍可导通，并对射频信号影响最小。同时，纳米涂层与导热凝胶同属有机硅，不会导致催化剂中毒，且热阻增幅小，可兼顾散热与防护。

此外，纳米涂层具备极低弹性模量，能耐受-50℃至150℃的冷热冲击，避免共模电感铜线断裂，并依靠疏水特性阻隔冷凝水侵入BGA焊点。其支持60秒快速固化，兼容传统涂覆设备且便于返修，可采用喷涂、刷涂、浸涂等工艺。舒志耀表示，纳米涂层为域控制器整板防护提供了更优解决方案。

舒志耀丨先禾新材料（苏州）有限公司产品总监

以下为演讲内容整理：

辅助驾驶控制器防护面临的挑战及解决方案

域控制器整体防护中的连接器防护环节中，在电路板整体防护作业时，传统方案一般采用三防漆涂覆，但连接器是三防漆禁喷区域。因为传统三防漆具备绝缘特性，且涂层硬度较高，因此对整板开展涂覆作业时，连接器区域需要做遮蔽处理。如果使用传统三防漆，会造成连接器插拔后无法导通。

本次介绍的纳米涂层材料可实现连接器部位防护，纳米涂层膜层薄、质地柔软，连接器插拔过程中可借助摩擦力破除涂层，实现电气导通。针对连接器防护，并非需要导通便无需防护，连接器焊点同样会遭受盐雾、潮气、冷凝水等介质的腐蚀，采用纳米涂层，可实现整板同步涂覆，达成100%防护效果。

另外是射频信号传输的影响。当前辅助驾驶域控制器以及座舱域控制器内部集成大量5G、WiFi、蓝牙等射频信号传输系统。智能驾驶场景下，该类信号传输需要满足实时、无损耗的要求。影响射频信号传输主要包含介电常数与介质损耗两项参数。我们开展了对比测试，纳米涂层的介电常数显著低于UV三防漆，介质损耗同样优于UV三防漆，因此纳米涂层对域控制器整体信号传输带来的影响最低。

伴随芯片算力持续提升，例如小鹏图灵芯片、英伟达Thor‑U、地平线Journey 6P、蔚来神玑芯片，算力可达700TOPS甚至1000TOPS以上，对芯片热管理提出了前所未有的挑战。行业现有方案为在芯片表面点涂导热凝胶，借助导热凝胶将芯片产生的热量传导至壳体。如果采用传统三防漆，芯片区域一般作为禁喷区；而传统三防漆涂覆厚度大、热阻较高，会阻隔导热凝胶的散热通路。

我们将纳米涂层、UV三防漆分别与导热凝胶进行组合，对比相较于纯导热凝胶，搭配涂层后热阻与导热系数的变化情况。导热凝胶搭配纳米涂层后，热阻增幅较小，导热系数降幅有限；而导热凝胶搭配UV三防漆时，热阻出现大幅升高，导热系数显著下降。因此，采用传统三防漆对域控制器开展涂覆作业时，芯片表面属于禁喷区域。

图源：演讲嘉宾素材

除散热方面的影响外，还有另一项限制涂覆的因素。传统三防漆所含组分，会造成导热凝胶出现催化剂中毒、固化异常现象。而纳米涂层与导热凝胶同属有机硅材质，二者结合性能更佳，且不会造成导热凝胶的铂金催化剂中毒，所以对于域控制器而言，纳米涂层为较优解决方案。

另外是涂层对域控制器上敏感元器件带来的影响。域控制器搭载大量小型共模电感，其内部铜线线径极细。采用传统三防漆时，固化收缩应力会造成铜线断裂。因此共模电感区域在使用传统三防漆工艺时同样划为禁喷区。该禁喷处理并非代表共模电感无需防护，而是传统三防漆会对元器件造成损伤，由此做出的工艺妥协。

纳米涂层具备极低Tg点和弹性模量，其弹性模量约为传统三防漆的万分之一。涂层可跟随周边基材同步发生热胀冷缩，不会对脆弱铜线产生破坏，因此域控制器整板依旧可以实现100%涂覆，兼顾此类敏感元器件的防护性能。

纳米涂层在严苛冷热冲击可靠性环境试验下具备一定防护优势。当前新能源汽车对器件可靠性要求严苛，‑50℃至150℃区间完成1000次冷热冲击循环已是常规测试标准。如果使用传统三防漆，一般不足500次循环，元器件边角等应力集中位置便会出现开裂现象。纳米涂层凭借自身低弹性模量的特性，可规避高低温应力带来的损伤，漆膜不会发生开裂，避免形成水汽侵入电路板的通路。

接下来介绍纳米涂层的引脚挂漆表现。传统三防漆是液态，涂覆于电路板后，在芯片引脚以及电容、电阻、电感倒角位置，挂漆效果较差。如果平面位置涂覆厚度达到100微米，在倒角、锐角位置，传统三防漆涂层厚度通常仅为5‑6微米。由于其液态属性，喷涂完成后会受重力作用发生流淌。而纳米涂层具备快速表干的优势，涂覆之后，可在电路板的倾斜结构处快速堆积膜层厚度；涂层接触板面后即近乎完成固化，不再发生流动。因此，纳米涂层可对上述防护薄弱区域实现更优异的防护效果。

关于域控制器，早期多采用风冷散热外壳实现整机散热。伴随算力、功耗持续提升，设备发热量不断增大，目前行业主流方案已更换为水冷散热器。采用水冷方案后，控制器内部会形成温差；域控制器并非完全密封结构，在温差、水汽共同作用下会生成冷凝水，致使域控制器电路板表面积聚大量冷凝水。

我们采用载玻片模拟BGA结构开展试验，载玻片底部预留0.8 mm缝隙；左侧无蓝色区域为未做任何涂层处理，右侧蓝色区域为涂覆纳米涂层的试样。向载玻片边缘滴加水滴后可以观察到，左侧试样的水分会沿边缘依靠毛细效应渗入载玻片底部，该现象用于模拟域控制器内部主SoC芯片BGA封装，水汽借助毛细作用侵入BGA底部，对BGA下方焊点造成侵害。而涂覆纳米涂层的右侧试样，依靠涂层优异的疏水性能，可将水珠阻隔在外。

图源：演讲嘉宾素材

我们还开展了防水对比试验，选取两块通电状态下的PCB板，分别涂覆传统三防漆与纳米涂层，将两块试样置于盛有电解质水溶液的容器内保持通电，观测电阻、电容以及芯片引脚位置的冒泡现象。放大观察左侧涂覆传统三防漆的试样，发现试样表面产生大量气泡，芯片引脚、电容电阻两极位置气泡现象尤为突出，表明通电部位已发生电解水反应并生成气体。而涂覆纳米涂层的试样无任何变化，未产生气泡，证明纳米涂层实现了液体隔绝。拉开距离进行整体对比发现，纳米涂层的防水性能显著优于传统三防漆，防护表现优异。

新型纳米材料可兼容传统三防漆的涂覆设备，且无需配置固化炉。传统三防漆分为UV固化与热固化两类，作业过程需要UV炉、红外炉或者热风炉等设备完成固化；而纳米涂层可实现60秒快速固化，能够大幅提升整条产线的涂覆作业效率。

当域控制器出现涂覆不良，或是元器件装配失误需要返修时，纳米涂层具备优良的返修性能。传统三防漆的返修会给工厂带来较高成本，部分情况无法返修只能直接报废；纳米涂层则可借助配套稀释剂轻松去除涂层。

纳米涂层防护机理

纳米涂层是具备疏水特性的粘弹态涂层，效仿荷叶效应。从微观形貌可观察到涂层表面分布大量微凸起结构，该类凸起结构可对水分形成物理阻隔。同时依托有机硅材料中的聚硅氧烷，分子长链上的甲基侧链基团向外定向排布，具备固有拒水特性，二者共同作用，赋予涂层优异的防水防护能力。

纳米涂层施胶工艺

纳米涂层可采用涂布机完成涂覆作业，除自动化涂布机之外，还可采用压电阀、刷涂、浸涂等工艺，不同工艺适配差异化应用场景。例如域控制器产品产量大，同时对涂层厚度均匀性、稳定性要求较高，一般选用自动化涂布设备。对于小型元器件，在设备采购预算有限的条件下，也可采用刷涂或者浸涂工艺完成涂覆作业。

图源：演讲嘉宾素材

接下来简要梳理域控制器内部，除整板纳米涂层防护之外的其余用胶点位。首先是大家较为熟悉的主控SoC芯片底部Underfill底部填充胶，该胶水的性能要求较高，需要具备优异流动性。这类芯片尺寸通常较大，可达45mm，甚至50、60mm以上。如果胶水粘度过高，便难以依靠毛细作用充分填充芯片底部。同时该胶水需要具备较低的热膨胀系数，最大限度降低对BGA焊点产生的应力损伤。

第二类是Edge‑Bond边缘加固胶，在部分场景下，可作为Underfill底部填充胶的替代方案。实现替代的原因在于，部分大尺寸芯片，如果采用Underfill胶完成底部完整填充，会耗费较长时间，影响生产效率。Edge‑Bond胶仅对芯片四角位置实施加固，能够大幅缩短点胶工时，同时点胶用量减少，材料使用成本随之降低。该胶水的性能要求与Underfill胶存在区别，其粘度通常显著更高，以此保障可在芯片边角位置成型，在芯片侧面形成规整的坡度结构，最大化接触面积，提升粘接效果。

此外，导热凝胶分为单组分与双组分两类。以8397这类芯片为例，其热量传导工况一般要求导热凝胶导热系数达到10W/m・K。选用10W/m・K规格的导热凝胶，同时也会衍生出其他工艺问题：导热凝胶依靠内部填料实现热量传导，导热系数指标越高，体系内填料添加量越大，会对胶水的挤出性能造成显著影响。因此针对高导热系数导热凝胶，对挤出性能有着严苛要求，需要材料同时兼顾优异挤出工艺性与较高导热系数。同时针对裸芯片这类整体结构较为脆弱的器件，导热凝胶产生的应力也会对芯片造成影响，因此选型过程中，导热凝胶的应力指标同样需要纳入考量。

（以上内容来自先禾新材料（苏州）有限公司产品总监舒志耀于2026年9月17-18日在第四届AI定义汽车论坛发表的《算力跃升，安全先行：纳米涂层重塑智驾控制器防护等级》主题演讲。）