PCBA電路板防水防潮防腐蝕方法詳解
來源: 發(fā)布時間:2019-06-10 點擊量:10605
電子產(chǎn)品的防水防潮一直是一個大問題,因為它沒有一個標準化、無誤的方法,都依靠工藝工程師的智慧和新型防水防潮材料的幫助來實現(xiàn)這一目標,一般涉及到注塑等一系列工藝過程。密封、排氣、橡膠墊、導流、散熱、變形、開模等。
其中,PCBA電路板是防水、防潮、耐腐蝕的核心,畢竟,電子產(chǎn)品相對脆弱的部分是,一旦水蒸氣或腐蝕性液體滲透到PCBA中,就會引起元件引腳短路或腐蝕。電子產(chǎn)品的功能會受到影響甚至損壞。PCBA防水、防潮、防腐的方法通常是結(jié)構(gòu)保護、填充和密封、PCBA功能涂層保護,然后青山新材料編輯器分別介紹了這些工藝。
電子產(chǎn)品常見的防水防潮工藝
一、結(jié)構(gòu)防水
結(jié)構(gòu)防水是電子產(chǎn)品最傳統(tǒng)的防水方式,應是大多數(shù)工程師所想到的第一種方法。主題是疏水,轉(zhuǎn)移,有效隔離外部包裝和內(nèi)部電氣部件。產(chǎn)品模具設計和各種堵頭的要點當然是,模具成本越復雜也不便宜。例如,幾年前,一些防水手機在設計耳機孔和充電口時采用了防水罩、密封圈等設計方法,即排除外界堵塞,相當多的電子產(chǎn)品采用了這種方法。從而達到防水防潮的目的.
手機防水設計
結(jié)構(gòu)防水防潮的另一種方法是近年來流行的超聲波,它適用于一些完全封閉的電子產(chǎn)品。即使進行了大量的結(jié)構(gòu)變化,也無法更好地防止水和氣體的浸入。因為電子產(chǎn)品,特別是手機、耳機、手表和醫(yī)療設備的使用頻率很高,而且它們的外觀被人類活動破壞了。有時,殼體本身也有變形的危險,外觀接縫處的縫隙也會變形,成為一種潛在的危險。
二、灌封膠防水
目前,常用環(huán)氧樹脂填充膠密封電子產(chǎn)品模塊。整個PCB板可包在其中,可防水、防潮、耐鹽、防霉、抗震、抗外力沖擊等。環(huán)氧樹脂是一種飽和樹脂。在其基材上生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂填充膠具有體積強度高、附著力強、耐候性好、收縮率低、絕緣強度高、無毒環(huán)保等特點。封接后,在-45℃~120℃范圍內(nèi),力學性能和電學性能穩(wěn)定.可全方位保護電路板,大大提高電路板的使用壽命。但是也存在一些致命的問題,如PCB板的散熱會受到很大的影響,最麻煩的是產(chǎn)品的修復可能性很小,或者維修成本太高。
電子產(chǎn)品樹脂灌封膠防水
除環(huán)氧樹脂密封膠外,還可使用硅酮密封膠,如青山新材料大功率電子元器件及電機高導熱性、耐高溫彈性硅酮密封膠,這是一種流動性強、導熱性高、雙組分加室溫硅酮橡膠。優(yōu)異的電性能使其非常適用于電機、封裝電源半導體、晶閘管、整流變壓器等領域和器件封裝,具有高導熱性、耐高溫、高彈性等特點。適用于大功率電子元器件和電機,特別是模塊電源、電路板和絕緣子的密封保護,具有較高的散熱和耐高溫性能。
三、PCBA防水防潮涂層
(1)三防漆類
三防漆又稱電路板保護油、涂油、防水膠、絕緣漆、防潮漆。三防漆產(chǎn)品一般比較厚。涂層厚度基本達到50微米,散熱性差,粘度高,每千克產(chǎn)量低,干燥緩慢。目前,許多三防涂料仍使用揮發(fā)性溶劑,對人體和環(huán)境危害極大。這將被出口到一些產(chǎn)品。歐美制造企業(yè)環(huán)境保護不達標。如果你必須使用它,你需要使用無溶劑的三防油漆,如T 8507.
在電路板上注膠的防護效果大于三種油漆的防護效果。如果只起到基本的保護作用,是三防涂料保護的選擇.
電路板三防漆
(2)PCBA納米防潮涂層
PCB納米防水防潮涂料是一種納米材料,又稱納米涂料。目前,它是三防漆的理想替代品。它的厚度只有2-4微米,肉眼看不見。它在印刷電路板表面形成一個很薄的網(wǎng),有效降低印刷電路板的表面能量,形成荷葉效應,具有良好的散熱性能,不影響連接器的正常導電性,防水性能達到IPX5,基本滿足生活需要。水標準也能抗腐蝕、耐酸、耐堿、耐鹽。
目前,高端運動耳機采用這種涂裝技術(shù),納米涂層在操作上非常簡單,在納米防水溶液中直接浸泡電路板幾秒鐘,取出自然干燥5分鐘。例如,青山新材料的TIS-NM納米涂層符合RoHS、REACH、鹵素檢測等歐盟環(huán)境認證,并已被許多制造商采用。TIS-NM納米涂層在PCB電路板上的應用效果
PCBA涂層的防水、防潮、防腐工藝,根據(jù)材料的特點,可分為浸水涂層和刷涂。
PCBA防水防潮防腐蝕常見的涂層工藝
目前,市場上的電子產(chǎn)品一般分為三種納米防水防腐材料,各有優(yōu)缺點。本文簡要綜述了幾種防水涂料的性能。為大多數(shù)即將使用納米防水涂料的廠家提供一些參考。
一、PCBA浸泡式納米涂層
這種技術(shù)是目前的一種趨勢,即在印刷電路板上的所有元件安裝完畢后,在生產(chǎn)線上增加一個工藝,即將電路板直接浸入納米防水溶液中,浸泡時間僅為3-5秒。取出后,在自然室溫下懸掛約10分鐘即可安裝。它非常方便,不需要購買涂層機等設備,而且連接也很完整。
最重要的是必須通過所使用的納米液體的質(zhì)量,并且能夠滿足國際市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求。選用符合環(huán)保標準的納米液體,具有優(yōu)異的性能,如青山新材料的R系列納米涂層。
同時,納米涂層防水防潮由于其優(yōu)異的性能而成為一種趨勢。許多制造商已經(jīng)發(fā)布了使用納米涂層防水材料和技術(shù)的新產(chǎn)品。以青山新型材料為代表的國產(chǎn)納米涂料已廣泛應用于知名耳機制造商、電子煙制造商、軍工企業(yè)、空調(diào)巨頭等。
優(yōu)點:操作簡單,無需增加設備投入,無需真空環(huán)境,涂層均勻,只需將PCBA浸泡在納米防水溶液中幾秒鐘,涂層完成后,不影響連接器的導電性,可防止酸、堿等腐蝕。釹鹽腐蝕,由于直接涂在PCB板上,產(chǎn)品外觀變形損傷不會對PCB產(chǎn)生重大影響,因為它是基于PCBA浸泡。涂層,所以它可以應用于幾乎所有的電子產(chǎn)品。
缺點:目前不可能依靠PCB納米涂料達到7級以上的防水效果,僅適用于國內(nèi)防水。
建議:納米防水溶液的選擇非常重要。市場上各種納米防水涂料的價格差距很大,當然性能差距也很大。這就要求我們的制造商測試更多類似的產(chǎn)品,比較它們的性能,最終選擇質(zhì)量優(yōu)良的納米防水涂料。
無論納米涂料如何涂布,其核心是納米防水液體,納米防水溶液的科技含量直接決定著納米涂料的性能和質(zhì)量,因此選擇質(zhì)量可靠,口碑好。而具有穩(wěn)定的實驗性能的納米防水涂料是大多數(shù)電子制造商應該考慮的問題。
二、刷涂防水漆
例如,常用的三防漆、防水膠,以及目前納米涂料的新材料,可以通過刷涂操作來應用,刷涂操作更靈活,適用于電路板或需要單獨刷涂的元件的小表面積。
三防漆刷涂
當然,還有其他較不常用的防水工藝,如石蠟涂布、白凡士林填充、超密封機箱等,但會出現(xiàn)維護不便、發(fā)熱嚴重、成本高、氣味過多等問題。揮發(fā)性產(chǎn)品有害等大大小小的問題,工程師需要根據(jù)產(chǎn)品特點和質(zhì)量要求選擇合適的工藝和材料。
最后,我們必須討論防水、防潮、耐腐蝕的預期目標值可能與最終可行方案不同的事實。在做好PCBA的保護工作的同時,應根據(jù)實際需要尋找解決方案,采取內(nèi)外措施,加強外觀結(jié)構(gòu)的密封和防水技術(shù)的創(chuàng)新設計。