電子產品常用不同防水方案優缺點比較
日期:2018-07-12 / 人(ren)氣: / 來源:scqhky.com
結構防水
結構防(fang)水是電(dian)子產品(pin)防(fang)水最為傳統的模式,通過疏水,導流,外部封裝與內部電(dian)氣(qi)部分的有效(xiao)隔離。
要(yao)點:產(chan)品的模(mo)具設計以及各種封堵,當然越是復雜模(mo)具的成本也不便宜。比如前(qian)幾年部(bu)分防水(shui)手機在設計耳機孔,充電口時候采用防水(shui)蓋等設計方(fang)法,就是從外部(bu)著手去堵水(shui),從而達到防水(shui)的目(mu)的。
即(ji)便是從結構上做很多的(de)改變(bian)(bian)(bian)依然無(wu)法更好的(de)阻止水氣的(de)浸入,因為電子產品特別(bie)是手機、耳機類使用(yong)非(fei)常頻繁,使用(yong)者對外觀(guan)的(de)破壞(人(ren)為或(huo)非(fei)人(ren)為)都是隨時(shi)存(cun)(cun)在的(de),外觀(guan)在使用(yong)過程(cheng)中也(ye)會存(cun)(cun)在著自(zi)身變(bian)(bian)(bian)形的(de)風險,外觀(guan)結合(he)處的(de)縫隙也(ye)會隨之變(bian)(bian)(bian)形,成為潛在的(de)擔憂(you)。
灌封防水
灌(guan)封(feng)(feng)方式防(fang)(fang)水(shui)目前(qian)常采用環氧樹脂(zhi)灌(guan)封(feng)(feng)膠,是用于電子產品模組(zu)的灌(guan)封(feng)(feng),可以將整(zheng)個PCB板包(bao)裹其中,從(cong)而起到防(fang)(fang)水(shui)、防(fang)(fang)潮(chao)、防(fang)(fang)鹽(yan)霧、防(fang)(fang)霉菌(jun)、抗(kang)震、抗(kang)外力沖(chong)擊等。
環氧樹脂灌封(feng)膠優點:具有(you)本體(ti)強度(du)高(gao)、粘接力強、耐候性(xing)好、收縮率低、絕(jue)緣強度(du)高(gao)、無毒環保(bao)等特性(xing),灌封(feng)后能(neng)(neng)在-45-120℃間穩定的(de)機(ji)械(xie)和電氣性(xing)能(neng)(neng)。能(neng)(neng)對電路板全(quan)方位(wei)保(bao)護,極大提高(gao)電路板的(de)使用(yong)壽命。
缺點:同時也存(cun)在(zai)一些比(bi)較致命的(de)問題(ti),比(bi)如PCB板的(de)散(san)熱將(jiang)會非常(chang)受影響,最麻(ma)煩(fan)的(de)是產品幾乎沒有返(fan)修(xiu)的(de)可能(neng),或者說返(fan)修(xiu)成本過高。
表面涂層防水
三防漆類(lei)
三(san)(san)防(fang)漆(qi)也(ye)叫線路板(ban)保護油、披覆油、防(fang)水(shui)膠、絕緣漆(qi)、防(fang)潮漆(qi),三(san)(san)防(fang)漆(qi)類產品防(fang)水(shui)效果并不好,主要有以下(xia)幾方面(mian)缺點:
普遍比較(jiao)厚,散熱不好(hao),粘稠度(du)高;
三防漆涂覆固化的這(zhe)層膠膜(mo)只能防護(hu)潮氣和少量的水份;
不抗摔(shuai)、不抗振動,受外(wai)力沖擊容易(yi)剝落;
目(mu)前很多(duo)三防漆(qi)依(yi)然使用揮發(fa)性溶劑(ji),對(dui)人體與環(huan)境有很大傷害(hai)。
但是(shi)如(ru)果(guo)只要起到一個最基本的防(fang)護作用(yong),是(shi)可以選用(yong)三防(fang)漆防(fang)護。
PCB納米涂層
電路板納米防水涂(tu)層,是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)納米新材(cai)料,也叫納米涂(tu)層,目(mu)前是(shi)(shi)一(yi)種(zhong)較(jiao)理想的三(san)防漆替代品。
它的厚度(du)僅(jin)2-4微米(mi),肉眼看不到,在PCB表面(mian)形(xing)成一張極薄的網,有效(xiao)降(jiang)低PCB表面(mian)能(neng)量(liang),形(xing)成荷葉效(xiao)應,散熱性能(neng)好,不影響(xiang)連接器正常導(dao)電(dian),防(fang)水(shui)可(ke)以(yi)達(da)到IPx5,基本滿(man)足生活防(fang)水(shui)標準(zhun),也可(ke)以(yi)防(fang)腐蝕,抗酸堿(jian)鹽。
表(biao)面噴霧式納米防水涂層
采用表面噴霧的(de)形式(shi),使手機或(huo)者平板(ban)電腦表面形成一層納米膜,從而從外部阻(zu)止水(shui)氣的(de)進入,達到防水(shui)的(de)效果。
優點(dian):操作簡單
缺點:抗磨損能力較(jiao)弱,畢竟涂層是(shi)在產品(pin)的外(wai)殼部分(fen),外(wai)殼是(shi)各(ge)種(zhong)物品(pin)接觸最密切的部分(fen),面對(dui)太多復雜(za)的使用環境,損傷率會大大加快,并且產品(pin)在使用的過程中(zhong)外(wai)觀有(you)變(bian)形的風險,一(yi)旦變(bian)形就無法保證水氣對(dui)內部電(dian)路板的影響。
建議(yi):可使用到一(yi)些短期(qi)需要防水功能的(de)產品上(shang)
鍍(du)膜機(ji)真空噴霧式(shi)防水涂(tu)層
這種技術是(shi)采用真空鍍(du)膜(mo)機將防水劑(ji)在(zai)真空條件下,采用噴霧(wu)的(de)(de)形式從產品(pin)外(wai)觀(guan)的(de)(de)隙縫中噴入產品(pin)內部,目(mu)的(de)(de)還是(shi)為了讓防水劑(ji)更廣(guang)泛的(de)(de)去接(jie)觸(chu)電路(lu)部分。但由于(yu)各(ge)種產品(pin)的(de)(de)外(wai)觀(guan)結構(gou)不(bu)(bu)一樣(yang),密封性(xing)也不(bu)(bu)一致,所(suo)以噴霧(wu)之后防水劑(ji)在(zai)產品(pin)內部形成的(de)(de)涂層(ceng)往(wang)往(wang)不(bu)(bu)完(wan)整。
優點(dian):可多臺設備同時運作,加快效(xiao)率
缺點:需(xu)要購買一定(ding)數量的(de)設備,首先設備的(de)質量會(hui)影(ying)響鍍(du)膜的(de)質量,況且有些設備的(de)宣傳效果遠大(da)于(yu)實(shi)際(ji)應(ying)用效果,因此在很大(da)程度上會(hui)受制于(yu)設備的(de)性能,按照(zhao)其原理來(lai)看,不(bu)同的(de)手(shou)機,不(bu)同的(de)密封程度都會(hui)對產品內部的(de)噴霧(wu)效果有不(bu)同的(de)反應(ying),很容(rong)易造成覆(fu)膜不(bu)完整,良率不(bu)好保(bao)證。
建(jian)議:要有比(bi)較好的(de)設備,還要有好的(de)防水劑。
PCBA浸泡式納米涂層
這(zhe)種技術是(shi)(shi)目前趨勢(shi)所(suo)在(zai),即將(jiang)PCB上的元器(qi)件全部貼(tie)裝完成后在(zai)生(sheng)產(chan)線加入一道工(gong)序,就是(shi)(shi)將(jiang)線路(lu)板直接在(zai)納米防水(shui)液中浸泡,浸泡時間只需3-5秒(miao),取(qu)出后自然常溫晾置(zhi)10分(fen)鐘左右(you)即可裝殼,非常方便,無須(xu)購置(zhi)鍍(du)膜機之類的設(she)備,結(jie)膜也很完整。
重中(zhong)之重在(zai)于(yu)所使用(yong)的(de)(de)納米(mi)液的(de)(de)品質一定要(yao)過關,并且(qie)能(neng)(neng)達到國際(ji)市(shi)(shi)場(chang)對產品品質的(de)(de)要(yao)求(qiu),這(zhe)種產品膜厚只有(you)2-4微(wei)米(mi),肉眼不可見(jian),微(wei)觀上由(you)非常細微(wei)的(de)(de)納米(mi)顆(ke)粒(li)組成一張防水網,但納米(mi)顆(ke)粒(li)間有(you)空隙,利(li)用(yong)氣相沉淀原理有(you)效的(de)(de)降低PCB板(ban)表(biao)面能(neng)(neng)量,使水滴與線路板(ban)表(biao)面的(de)(de)接(jie)觸角(jiao)變大,形(xing)成荷葉效應,超市(shi)(shi)疏(shu)水,由(you)于(yu)涂層(ceng)很薄,因此(ci)散(san)熱性能(neng)(neng)很好,而(er)目前市(shi)(shi)面上常見(jian)的(de)(de)三防漆類產品,普遍膜厚50微(wei)米(mi)左(zuo)右,散(san)熱和環保性能(neng)(neng)都要(yao)比(bi)TIS納米(mi)涂層(ceng)差。
優點:操(cao)作簡(jian)單(dan),無須增加設備投入,無須真空環(huan)境,涂布均勻,只需(xu)要(yao)將PCBA在(zai)納米(mi)防水液(ye)中浸泡(pao)幾(ji)秒就可(ke)以(yi),做完涂層后并不影響(xiang)(xiang)連接器的(de)導電(dian)性,可(ke)以(yi)防酸堿(jian)鹽腐蝕(shi),因為直接涂布在(zai)PCB板上,產品外觀的(de)變形(xing)損(sun)傷不會對PCB形(xing)成明顯的(de)影響(xiang)(xiang),由于(yu)是基于(yu)PCBA浸泡(pao)涂布的(de),所以(yi)幾(ji)乎適用于(yu)所有(you)電(dian)子產品。
缺點:目(mu)前(qian)還(huan)無法(fa)單(dan)靠(kao)PCB納米涂層做到7級以上防水,只適用于生活防水
建議:納(na)米(mi)防水液的(de)選(xuan)擇(ze)很(hen)重要(yao),市場上各種納(na)米(mi)防水涂料(liao),價格差(cha)距(ju)(ju)很(hen)大,當然性能差(cha)距(ju)(ju)也很(hen)大,這(zhe)就(jiu)要(yao)求我們制造商要(yao)多測(ce)試(shi)同類(lei)型產品,對(dui)比性能,最終選(xuan)擇(ze)質量優異(yi)的(de)納(na)米(mi)涂料(liao)。
不(bu)論(lun)納米涂層(ceng)如何去涂布(bu),其核心(xin)是(shi)納米防(fang)水液(ye),納米防(fang)水液(ye)的科技(ji)含量(liang)將直接決定(ding)納米涂層(ceng)的性能和質(zhi)量(liang),因此選擇質(zhi)量(liang)可靠,口碑良(liang)好,并且經測試(shi)實驗性能表(biao)現穩(wen)定(ding)的納米防(fang)水涂料(liao)是(shi)廣大電(dian)子制造業廠家(jia)應(ying)該考慮的問(wen)題。
刷涂表面漆(qi)
比如常見的三防漆、防水膠,還有目前的新(xin)材料納米涂(tu)(tu)層(ceng),都可以采用刷涂(tu)(tu)的方式施工作(zuo)業(ye),刷涂(tu)(tu)方式操作(zuo)起來比較靈活,適合表面積比較小的線(xian)路板或者元器件單獨涂(tu)(tu)覆。
對于納(na)米(mi)涂(tu)(tu)層類材料也是可以采(cai)用刷(shua)涂(tu)(tu)的(de)方式來作(zuo)業,可應用于局部防潮防水,比如單(dan)個元器(qi)件,另外在產品進行返修(xiu)的(de)時候如果(guo)更換過某些元器(qi)件,則可以采(cai)用刷(shua)涂(tu)(tu)的(de)方式在維修(xiu)過的(de)位(wei)置重(zhong)新涂(tu)(tu)布(bu)納(na)米(mi)涂(tu)(tu)層。
當然還有其它不太常用(yong)的防水工藝(yi),比如用(yong)石蠟涂布(bu)、用(yong)白凡(fan)士林灌(guan)封(feng)、使(shi)用(yong)超(chao)密封(feng)機(ji)盒、硅橡(xiang)膠灌(guan)封(feng)等,但都會(hui)存在維修不便,發熱嚴重,成本昂(ang)貴,氣味太大(da),揮發物有害(hai)等大(da)大(da)小(xiao)(xiao)小(xiao)(xiao)的問(wen)題,需要(yao)工程師(shi)根(gen)據產品特性及品質要(yao)求來選擇合(he)適的工藝(yi)和(he)材(cai)料。
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【格亞信電子】是專業從事電子產品設計、電子方案開發、電子產品PCBA加工的深圳電子(zi)方案公(gong)司,主要設(she)計電子(zi)產品包括工控、汽車、電源、通信(xin)、安(an)防、醫療電子(zi)產品開發。
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作者:電子產品設計
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