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    電子產品的防水設計工藝分享

    在通信電子行業,尤其是涉及到軍工和安防領域,防水是產品必不可少的一項性能指標。為了能滿足防水需求,多少設計師和工程師日日夜夜奮斗在一線研究各種模具,滿腦子注塑、密封、排氣、各種膠墊、導流,散熱,變形,開模成本……糾結于到底要怎么去改善外觀模具來應付挑剔的市場。所以,如何讓產品防水工藝更簡單,需要我們去思考改進并大膽嘗試,以下是我們總結的常見的電子產品防水設計方案。

    一、結構防水

    結構防水是電子產品防水最為傳統的模式,也應該是大多數工程師們最先想到的辦法,主題思想是疏水,導流,外部封裝與內部電氣部分的有效隔離,產品的模具設計以及各種封堵是要點,當然越是復雜模具的成本也不便宜。比如前幾年部分防水手機在設計耳機孔,充電口時候采用防水蓋等設計方法,就是從外部著手去堵水,從而達到防水的目的。

     

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    即便是從結構上做很多的改變依然無法更好的阻止水氣的浸入,因為電子產品特別是手機、耳機類的產品是使用非常頻繁的產品,使用者對外觀的人為非人為破壞都是隨時存在的,外觀在使用過程中自身也存在著變形的風險,外觀結合處的縫隙也會隨之變形,成為潛在的擔憂。

    二、灌封防水

    灌封方式防水目前常見的是采用環氧樹脂灌封膠,是用于電子產品模組的灌封,可以將整個PCB板包裹其中,從而起到防水、防潮、防鹽霧、防霉菌、抗震、抗外力沖擊等,環氧樹脂是飽和性樹脂,以其為基材生產的環氧樹脂灌封膠具有本體強度高、粘接力強、耐候性好、收縮率低、絕緣強度高、無毒環保等特性,灌封后能在-45-120℃間穩定的機械和電氣性能。能對電路板全方位保護,極大提高電路板的使用壽命。但同時也存在一些比較致命的問題,比如PCB板的散熱將會非常受影響,最麻煩的是產品幾乎沒有返修的可能,或者說返修成本過高。


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    三、表面涂層防水

    (1)三防漆類

    三防漆也叫線路板保護油、披覆油、防水膠、絕緣漆、防潮漆,三防漆類產品普遍比較厚,基本上涂層厚度會達到50微米,散熱不好,粘稠度高,一公斤產出比較低,干燥慢,甚至要一兩小時才能干,三防漆是在電子產品PCB板上涂覆固化一層膠膜,用于電路板防潮、防腐蝕、防鹽霧,但這層膜只能防護潮氣和少量的水份,如果電子產品完全浸入水中工作它就會失效;由于三防漆自身工藝原因,因此不抗摔、不抗振動,受外力沖擊容易剝落,對PCB板的防護作用非常有限,用肉眼直接觀察很難看出來是否涂覆均勻。目前很多三防漆依然使用揮發性溶劑,對人體與環境有很大傷害,這對于一些產品要出口歐美的制造企業來說環保不能達標。

    灌封膠對電路板的防護作用超過三防漆。如果只要起到一個最基本的防護作用,是可以選用三防漆防護。


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    (2)PCB納米涂層

    電路板納米防水涂層,是一種納米新材料,也叫納米涂層,目前較理想的三防漆替代品,厚度僅2-4微米,肉眼看不到,在PCB表面形成一張極薄的網,有效降低PCB表面能量,形成荷葉效應,散熱性能好,不影響連接器正常導電,防水可以達到IPx5,基本滿足生活防水標準,也可以防腐蝕,抗酸堿鹽。

    目前中高端運動耳機防汗就用這種涂層技術,還有電子煙防煙油對電路板的腐蝕也是這種村料,因為電子煙煙油一旦漏到主板上,將對主板上的元器件造成腐蝕。納米涂層在操作方面非常簡單,直接把線路板在納米防水液里浸泡幾秒取出來自然晾置10分鐘就可以了。無需等待24小時,維修方便,并且符合RoHS,REACH,MSDS歐盟環保認證。

    對于納米涂層類材料也是可以采用刷涂的方式來作業,可應用于局部防潮防水,比如單個元器件,另外在產品進行返修的時候如果更換過某些元器件,則可以采用刷涂的方式在維修過的位置重新涂布納米涂層。


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    意云

    深圳工業設計公司

    專注三防產品/專業通信產品設計


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