電子產(chǎn)品常見防水設(shè)計(jì)方案及納米級(jí)防水應(yīng)用

時(shí)間：

陳洪福

2020-09-01

一、防水設(shè)計(jì)方案

1. 結(jié)構(gòu)防水

結(jié)構(gòu)防水是電子產(chǎn)品防水較為傳統(tǒng)的模式，達(dá)到疏水，導(dǎo)流，外部封裝與內(nèi)部電氣部分的有效隔離。

優(yōu)點(diǎn)：在防水手機(jī)耳機(jī)孔，充電口采用防水蓋等設(shè)計(jì)方法，外部著手操作簡單實(shí)用，從而達(dá)到生活防水。

缺點(diǎn)：即便是從結(jié)構(gòu)上做很多的改變依然無法更好的阻止水的浸入，因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品特別是手機(jī)、耳機(jī)類使用非常頻繁，使用者對(duì)外觀的破壞都是隨時(shí)存在的，外觀在使用過程中也會(huì)存在著自身變形的風(fēng)險(xiǎn)，外觀結(jié)合處的縫隙也會(huì)隨之變形，成為潛在的擔(dān)憂。

2. 灌封防水

灌封方式防水目前常采用環(huán)氧樹脂灌封膠，是用于電子產(chǎn)品模組的灌封，可以將整個(gè)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。

優(yōu)點(diǎn)：具有本體強(qiáng)度高、粘接力強(qiáng)、耐候性好、收縮率低、絕緣強(qiáng)度高、無毒環(huán)保等特性，灌封后能在-45-120℃間保持穩(wěn)定的機(jī)械和電氣性能。能對(duì)電路板全方位保護(hù)，很大提高電路板的使用壽命。

缺點(diǎn)：PCB板的散熱慢，產(chǎn)品不能返修。

3. 表面涂層防水

（1）三防漆類

三防漆也叫線路板保護(hù)油、披覆油、防水膠、絕緣漆、防潮漆等。

優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，加工簡單。

缺點(diǎn)：三防漆涂覆固化的這層膠膜只能防護(hù)潮氣和少量的水分；

不抗摔、不抗振動(dòng)，受外力沖擊容易剝落；

三防漆的溶劑具有揮發(fā)性，對(duì)人體與環(huán)境有很大傷害。

（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。它的厚度僅2-4微米，肉眼看不到，在PCB表面形成一張很薄的“保護(hù)網(wǎng)”，有效降低PCB表面能，形成荷葉效應(yīng)。

優(yōu)點(diǎn)：散熱性能好，不影響連接器正常導(dǎo)電，基本滿足生活防水標(biāo)準(zhǔn)，也可以防腐蝕，抗酸堿鹽。

缺點(diǎn)：不同原料的納米溶液和涂布工藝加工實(shí)現(xiàn)的功能不同，防水等級(jí)差異性大。

二、納米級(jí)防水應(yīng)用

1. 表面噴霧式納米防水涂層

采用表面噴霧的形式，使手機(jī)或者平板電腦表面形成一層納米膜，從而從外部阻止水滴的進(jìn)入，達(dá)到防水的效果。

優(yōu)點(diǎn)：操作簡單

缺點(diǎn)：抗磨損能力較弱，應(yīng)對(duì)復(fù)雜的使用環(huán)境，損傷會(huì)大大加快，并且產(chǎn)品在使用的過程中外觀有變形的風(fēng)險(xiǎn)，一旦變形就無法保證水滴對(duì)內(nèi)部電路板的影響。

建議：可使用到一些短期需要防水功能的產(chǎn)品上。

2. 鍍膜機(jī)真空噴霧式防水涂層

這種技術(shù)是采用真空鍍膜機(jī)將防水劑在真空條件下，采用噴霧的形式從產(chǎn)品外觀的隙縫中噴入產(chǎn)品內(nèi)部，目的還是為了讓防水劑更廣泛的去接觸電路部分。但由于各種產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)不一樣，密封性也不一致，所以噴霧之后防水劑在產(chǎn)品內(nèi)部形成的涂層往往不完整。

優(yōu)點(diǎn)：可多臺(tái)設(shè)備同時(shí)運(yùn)作，提高效率。

缺點(diǎn)：需要購買一定數(shù)量的設(shè)備，首先設(shè)備的質(zhì)量會(huì)影響鍍膜的質(zhì)量，況且有些設(shè)備的宣傳效果遠(yuǎn)大于實(shí)際應(yīng)用效果，因此在很大程度上會(huì)受制于設(shè)備的性能，按照其原理來看，不同的手機(jī)，不同的密封程度都會(huì)對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部的噴霧效果有不同的反應(yīng)，很容易造成覆膜不完整，良率較低。

建議：要有比較好的設(shè)備，還要有好的防水劑。

3. PCBA浸泡式納米涂層

這種技術(shù)是目前趨勢(shì)所在，既將PCB上的元器件全部貼裝完成后在生產(chǎn)線加入一道工序，就是將線路板直接在納米防水液中浸泡，浸泡時(shí)間只需3-5秒，取出后自然常溫晾置10分鐘左右即可裝殼，非常方便，無須購置鍍膜機(jī)之類的設(shè)備，結(jié)膜也很完整。

這種產(chǎn)品膜厚只有2-4微米，肉眼不可見，微觀上由非常細(xì)微的納米顆粒組成一張防水網(wǎng)，但納米顆粒間有空隙，使水滴與線路板表面的接觸角變大，形成荷葉效應(yīng)，超疏水，絕緣，防腐，散熱性能好。

優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，無需增加設(shè)備投入，無需真空環(huán)境，涂布均勻，只需要將PCBA在納米防水液中浸泡幾秒就可以，做完涂層后并不影響連接器的導(dǎo)電性，可以防酸堿鹽腐蝕，因?yàn)橹苯油坎荚赑CBA上，產(chǎn)品外觀的變形損傷不會(huì)對(duì)PCBA形成明顯的影響，由于是基于PCBA浸泡涂布的，所以幾乎適用于所有電子產(chǎn)品。

缺點(diǎn)：目前還無法單靠PCBA納米涂層做到7級(jí)以上防水，只適用于生活防水。

為解決如上問題點(diǎn)，日津科技研發(fā)了PCBA納米溶液，其特點(diǎn)如下：

1.日津PCBA納米溶液，符合歐盟環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，有RoHS檢測(cè)認(rèn)證。
2．日津研發(fā)的納米防水、防潮、防腐蝕系列納米材料與各種基材PCB板都有良好的結(jié)合能力。
3．可以讓電子元件表面形成一道強(qiáng)而有力的納米保護(hù)膜，有效阻止電子元器件涉水受潮以及被酸堿鹽腐蝕的情況。
4．個(gè)別元件返工后只需在相應(yīng)位置用毛刷重新刷涂防水溶液即可。