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PCBA线路板防水几种常见的方法

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电子产品的防水防潮历来就是一大难题,它没有标准化万无一失的做法,PCBA电路板防水防潮防腐蚀是核心,一旦水汽或者腐蚀性流体渗入到PCBA上,则会造成元器件管脚短路或者被腐蚀,就会使电子产品的功能受影响甚至损毁,PCBA防水防潮防腐蚀方法从外到内通常是结构防护+灌封防护+PCBA功能涂层防护,接下来分别介绍这几个工艺。

一、结构防水

结构防水是电子产品防水最为传统的模式,也是大多数工程师最先想到的办法,主要是疏水,导流,外部封装与内部电气部分的有效隔离,封堵是要点,当然越是复杂模具的成本也不便宜。前几年部分防水手机在设计耳机孔,充电口时候采用防水盖、密封圈等设计方法,就是从外部着手去堵,从而达到防水防潮的目的。


结构防水的缺点是外观遭到人为非人为破坏,外壳自身也存在着变形的风险,外观结合处的缝隙也会随之变形,成为潜在的风险。

二、灌封胶防水

灌封防水常见的方式是采用环氧树脂灌封胶,是用于电子产品模组的灌封,可以将整个PCB板包裹其中,从而起到防水、防潮、防盐雾效果等,以饱和性树脂为其基材生产的环氧树脂灌封胶具有本体强度高、粘接力强、耐候性好、收缩率低、绝缘强度高、无毒环保等特性,灌封后能在-45-120℃间稳定的机械和电气性能。能对电路板全方位保护,极大提高电路板的使用寿命。但同时也存在一些比较致命的问题,比如PCB板的散热将会非常受影响,最麻烦的是产品几乎没有返修的可能,或者说返修成本过高。

三、PCBA防水防潮涂层

(1)三防漆类

三防漆也叫线路板防水胶、绝缘漆、防潮漆,三防漆类产品普遍比较厚,基本上涂层厚度会达到50微米,散热不好,粘稠度高,一公斤产出比较低,干燥慢,目前很多三防漆依然使用挥发性溶剂,对人体与环境有很大伤害,这对于一些产品要出口欧美的制造企业来说环保不能达标。

(2)PCBA纳米涂层液

电路板纳米防水防潮涂层,是一种纳米新材料,也叫纳米涂层,目前较理想的三防漆替代品,厚度仅50-800nm,肉眼看不到,在PCBA表面形成一张极薄的保护层,有效降低PCBA表面能量,形成荷叶效应,散热性能好,不影响连接器正常导电,普通的浸泡工艺可以达到IPX6,基本满足生活防水标准,同时还可以防腐蚀,抗酸碱盐。

目前中高端运动耳机防汗就用这种涂层技术,纳米涂层在操作方面非常简单,直接把线路板在纳米防水液里浸泡几秒取出来自然晾置5分钟就可以了。维修方便,环保达标,派旗纳米涂层符合RoHS,REACH,卤素检测等欧盟环保认证,已被众多生产商所采用。

PCBA浸泡式纳米涂层

这种技术是目前比较有趋势的做法,即将PCB上的元器件全部贴装完成后在生产线加入一道工序,就是将线路板直接在纳米防水液中浸泡,浸泡时间只需3-5秒,取出后自然常温晾置10分钟左右即可装壳,非常方便,无须购置镀膜机之类的设备,结膜也很完整。

重中之重在于所使用的纳米液的品质一定要过关,并且能达到国际市场对产品品质的要求,要选用环保达标,性能卓越的纳米液,比如派旗纳米防水涂层。

同时纳米涂层式防潮防水因为其优异的性能而逐渐成为趋势,很多厂商发布的新品都采用了纳米涂层防水材料和技术。国内以派旗纳米涂层为代表的材料已被知名耳机厂商、电子烟厂商、军工企业等广泛采用。

该涂层操作简单,无须增加设备投入,无须真空环境,涂布均匀,做完涂层后并不影响连接器的导电性,可以防酸碱盐腐蚀,因为直接涂布在PCB板上,产品外观的变形损伤不会对PCB形成明显的影响,由于是基于PCBA浸泡涂布的,所以几乎适用于所有电子产品。

最后,我们不得不讨论一个事实,就是期待的防水防潮耐腐蚀目标值与最终确定下来的可行性方案可能会有出入,更应该本着最真实需求的方向去找寻解决方案,采用内外并举的措施,在做好PCBA防护的同时也要加强外观结构的密封和防水工艺的创新设计。

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