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电子产品常见防水设计方案与施工作业流程

WaterOff
2018-03-17 05:06:01

      许多时候一款产品必要做防水,结构攻城师们就忙的不要不要的,为了不延迟工期,为了能通过验货,多少日日夜夜奋斗在一线研究各种模具,满脑子注塑、密封、排气、各种胶垫、导流,散热,变形,开模成本……我们特别很是纠结到底要怎么去改善表面模具来应付多少有点挑剔的客户。所以,青山新材小编认为如何让产品防水工艺更简单,必要我们去思考改动并勇敢尝试。

 

电子产品常见的防水设计方案

一、结构防水

结构防水是电子产品防水最为传统的模式,也应该是大多数工程师们最先想到的办法,主题思想是疏水,导流,外部封装与内部电气部分的有用隔离,产品的模具设计以及各种封堵是要点,当然越是复杂模具的成本也未便宜。比如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等设计方法,就是从外部动手去堵水,从而达到防水的目的。

手机防水设计

手机防水设计

 

即便是从结构上做许多的改变依然无法更好的阻止水气的浸入,由于电子产品分外是手机、耳机类的产品是使用特别很是频繁的产品,使用者对表面的人为非人为破坏都是随时存在的,表面在使用过程中自身也存在着变形的风险,表面结合处的缝隙也会随之变形,成为潜在的担忧。

 

二、灌封防水

灌封方式防水目前常见的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、防霉菌、抗震、抗外力冲击等,环氧树脂是饱和性树脂,以其为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、无毒环保等特征,灌封后能在-45-120℃间稳固的机械和电气性能。能对电路板全方位珍爱,极大进步电路板的使用寿命。但同时也存在一些比较致命的题目,比如PCB板的散热将会特别很是受影响,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。

电子产品树脂灌封胶防水

电子产品树脂灌封胶防水

 

三、外观涂层防水

(1)三防漆类

三防漆也叫线路板珍爱油、披覆油、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,浓厚度高,一公斤产出比较低,干燥慢,甚至要一两小时才能干,三防漆是在电子产品PCB板上涂覆固化一层胶膜,用于电路板防潮、防腐蚀、防盐雾,但这层膜只能防护潮气和少量的水份,假如电子产品完全浸入水中工作它就会失效;因为三防漆自身工艺缘故原由,因此不抗摔、不抗振动,受外力冲击容易剥落,对PCB板的防护作用特别很是有限,用肉眼直接观察很难看出来是否涂覆均匀。目前许多三防漆依然使用挥发性溶剂,对人体与环境有很大危险,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。

灌封胶对电路板的防护作用超过三防漆。假如只要起到一个最基本的防护作用,是可以选用三防漆防护。

电路板三防漆

电路板三防漆

(2)PCB纳米涂层

    电路板纳米防水涂层,是一种纳米新材料,也叫纳米涂层,目前较理想的三防漆替换品,厚度仅2-4微米,肉眼看不到,在PCB外观形成一张极薄的网,有用降低PCB外观能量,形成荷叶效应,散热性能好,不影响连接器正常导电,防水可以达到IPx5,基本知足生活防水标准,也可以防腐蚀,抗酸碱盐。

    目前中高端活动耳机防汗就用这种涂层技术,还有电子烟防烟油对电路板的腐蚀也是这种村料,由于电子烟烟油一旦漏到主板上,将对主板上的元器件造成腐蚀,包括即将要上市的iphone 7据外媒根据苹果公司的新专利猜测说也可能用这种涂层的。纳米涂层在操作方面特别很是简单,直接把线路板在纳米防水液里浸泡几秒掏出来天然晾置10分钟就可以了。无需等待24小时,维修方便,并且吻合RoHS,REACH,MSDS欧盟环保认证,行业内口碑和品质都比较好的是青山新材TIS纳米涂层,青山新材已与着名耳机厂商牵手合作。

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PCB纳米涂层外观超疏水征象

 

电子产品防水防潮常见操作方法

目前市场上的电子产品纳米防水防腐蚀材料大体上分为以下三种,各有优瑕玷,在此青山新材小编简要的总结一下几种防水涂层的性能,为广大即将要使用纳米防水涂料的生产者提供一点参考。

一、外观喷雾式纳米防水涂层

采用外观喷雾的情势,使手机或者平板电脑外观形成一层纳米膜,从而从外部阻止水气的进入,达到防水的结果

手机防水喷涂

手机防水喷涂

好处:操作简单

瑕玷:抗磨损能力较弱,毕竟涂层是在产品的外壳部分,外壳是各种物品接触最密切的部分,面对太多复杂的使用环境,损伤率会大大加快,并且产品在使用的过程中表面有变形的风险,一旦变形就无法保证水气对内部电路板的影响。

建议:可使用到一些短期必要防水功能的产品上

 

二、镀膜机真空喷雾式防水涂层

这种技术是采用真空镀膜机将防水剂在真空条件下采用喷雾的情势从产品表面的隙缝中喷入产品内部,目的照旧为了让防水剂更广泛的去接触电路部分,但因为各种产品的表面结构不一样,密封性也不同等,所以喷雾之后防水剂在产品内部形成的涂层每每不完备。

好处:可多台设备同时运作,加快服从

瑕玷:必要购买肯定数量的设备,首先设备的质量会影响镀膜的质量,况且有些设备的宣传结果宏大于现实应用结果,因此在很大程度上会受制于设备的性能,按照其原理来看,不同的手机,不同的密封程度都会对产品内部的喷雾结果有不同的反应,很容易造成覆膜不完备,良率不好保证。

建议:要有比较好的设备,还要有好的防水剂。

手机防水真空镀膜机

手机防水真空镀膜机

 

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三、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上的元器件悉数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,掏出后天然常温晾置10分钟左右即可装壳,特别很是方便,无须购置镀膜机之类的设备,结膜也很完备。

    重中之重在于所使用的纳米液的品质肯定要过关,并且能达到国际市场对产品品质的要求,比如青山新材TIS纳米防水液就能RoHS,REACH 168项检测认证,以及MSDS化学品安全检测,膜厚只有2-4微米,肉眼不可见,微观上由特别很是渺小的纳米颗粒组成一张防水网,但纳米颗粒间有闲暇,行使气相沉淀原理有用的降低PCB板外观能量,使水滴与线路板外观的接触角变大,形成荷叶效应,超市疏水,因为涂层很薄,因此散热性能很好,而目前市面上常见的三防漆类产品,普遍膜厚50微米左右,散热和环保性能都要比TIS纳米涂层差。

    同时纳米涂层式防潮防水由于其优秀的性能而渐渐成为趋势,据相干新闻吐露即将要发布的iPhone 7/7 plus就会采用这种纳米防水涂层,包括360发布的新品全身水洗手机,MEIZU EP51活动耳机等都采用的纳米涂层防水材料和技术。国内市场以青山新材TIS纳米涂层为代表的材料已被着名耳机厂商,电子烟厂商,军工企业,空调巨优等广泛采用。

手机纳米防水

手机纳米防水

PCB纳米防水涂层-浸泡作业图

PCB纳米防水涂层-浸泡作业图

好处:操作简单,无须增长设备投入,无须真空环境,涂布均匀,只必要将PCBA在纳米防水液中浸泡几秒就可以,做完涂层后并不影响连接器的导电性,可以防酸碱盐腐蚀,由于直接涂布在PCB板上,产品表面的变形损伤不会对PCB形成显明的影响,因为是基于PCBA浸泡涂布的,所以几乎适用于所有电子产品。

瑕玷:目前还无法单靠PCB纳米涂层做到7级以上防水,只适用于生活防水

建议:纳米防水液的选择很紧张,市场上各种纳米防水涂料,价格差距很大,当然性能差距也很大,这就要求我们制造商要多测试同类型产品,对比性能,最终选择质量优秀的纳米涂料。

不论纳米涂层如何去涂布,其核心是纳米防水液,纳米防水液的科技含量将直接决定纳米涂层的性能和质量,因此选择质量可靠,口碑优秀,并且经测试实验性能体现稳固的纳米防水涂料是广大电子制造业厂家应该考虑的题目。

 

四、刷涂外观漆

    比如常见的三防漆、防水胶,还有目前的新材料纳米涂层,都可以采用刷涂的方式施工作业,刷涂方式操作起来比较天真,适合外观积比较小的线路板或者元器件单独涂覆。

三防漆刷涂

三防漆刷涂

对于纳米涂层类材料也是可以采用刷涂的方式来作业,可应用于局部防潮防水,比如单个元器件,另外在产品进行返修的时候假如替换过某些元器件,则可以采用刷涂的方式在维修过的位置重新涂布纳米涂层。

 

当然还有其它不太常用的防水工艺,比如用石蜡涂布、用白凡士林灌封、使用超密封机盒、硅橡胶灌封等,但都会存在维修未便,发热紧张,成本昂贵,气味太大,挥发物有害等大大小小的题目,必要工程师根据产品特征及品质要求来选择合适的工艺和材料。

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