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电子产品的防水设计工艺分享

在通信电子行业,尤其是涉及到军工和安防领域,防水是产品必不可少的一项性能指标。为了能满足防水需求,多少设计师和工程师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……纠结于到底要怎么去改善外观模具来应付挑剔的市场。所以,如何让产品防水工艺更简单,需要我们去思考改进并大胆尝试,以下是我们总结的常见的电子产品防水设计方案。

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效隔离,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不便宜。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,就是从外部着手去堵水,从而达到防水的目的。

 

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即便是从结构上做很多的改变依然无法更好的阻止水气的浸入,因为电子产品特别是手机、耳机类的产品是使用非常频繁的产品,使用者对外观的人为非人为破坏都是随时存在的,外观在使用过程中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。


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三、表面涂层防水

(1)三防漆类

三防漆也叫线路板保护油、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,粘稠度高,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,如果电子产品完全浸入水中工作它就会失效;由于三防漆自身工艺原因,因此不抗摔、不抗振动,受外力冲击容易剥落,对PCB板的防护作用非常有限,用肉眼直接观察很难看出来是否涂覆均匀。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。

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


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(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代品,厚度仅2-4微米,肉眼看不到,在PCB表面形成一张极薄的网,有效降低PCB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,防水可以达到IPx5,基本满足生活防水标准,也可以防腐蚀,抗酸碱盐。

目前中高端运动耳机防汗就用这种涂层技术,还有电子烟防烟油对电路板的腐蚀也是这种村料,因为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。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10分钟就可以了。无需等待24小时,维修方便,并且符合RoHS,REACH,MSDS欧盟环保认证。

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如果更换过某些元器件,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。


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意云

深圳工业设计公司

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