干货SMT电路板PCBA电子产品常见防水设计筹划及材料涂层介绍

一、电子产品常见的三种防水设计方案

1. 构造防水

构造防水是电子产品防水最为传统的模式，也是大多数工程师们最先想到的办法。

主旨：疏水，导流，外部封装与内部电气部分的有效隔离。

要点：产品的模具设计以及各种封堵，当然越是繁芜模具的本钱也不便宜。
比如前几年部分防水手机在设计耳机孔，充电口时候采取防水盖等设计方法，便是从外部动手去堵水，从而达到防水的目的。

图 手机防水设计

即便是从构造上做很多的改变依然无法更好的阻挡水气的浸入，由于电子产品特殊是手机、耳机类利用非常频繁，利用者对外不雅观的毁坏（人为或非人为）都是随时存在的，外不雅观在利用过程中也会存在着自身变形的风险，外不雅观结合处的缝隙也会随之变形，成为潜在的担忧。

2. 灌封防水

灌封办法防水目前常采取环氧树脂灌封胶，是用于电子产品模组的灌封，可以将全体PCB板包裹个中，从而起到防水、防潮、防盐雾、防霉菌、抗震、抗外力冲击等。

环氧树脂灌封胶优点：具有本体强度高、粘接力强、耐候性好、紧缩率低、绝缘强度高、无毒环保等特性，灌封后能在-45-120℃间稳定的机器和电气性能。
能对电路板全方位保护，极大提高电路板的利用寿命。

缺陷：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，最麻烦的是产品险些没有返修的可能，或者说返修本钱过高。

图 电子产品树脂灌封胶防水

3. 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防水效果并不好，紧张有以下几方面缺陷：

普遍比较厚，散热不好，粘稠度高；

三防漆涂覆固化的这层胶膜只能防护潮气和少量的水份；

不抗摔、不抗振动，受外力冲击随意马虎剥落；

目前很多三防漆依然利用挥发性溶剂，对人体与环境有很大侵害。

但是如果只要起到一个最基本的防护浸染，是可以选用三防漆防护。

图 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，目前是一种较空想的三防漆替代品。

它的厚度仅2-4微米，肉眼看不到，在PCB表面形成一张极薄的网，有效降落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，基本知足生活防水标准，也可以防堕落，抗酸碱盐。

图 PCB纳米涂层表面超疏水征象

二、三种电子产品防水防堕落材料

目前市场上的电子产品用的纳米防水防堕落材料大体上分为以下三种，各有优缺陷，在此

1. 表面喷雾式纳米防水涂层

采取表面喷雾的形式，使手机或者平板电脑表面形成一层纳米膜，从而从外部阻挡水气的进入，达到防水的效果。

图 手机防水喷涂

优点：操作大略

缺陷：抗磨损能力较弱，毕竟涂层是在产品的外壳部分，外壳是各种物品打仗最密切的部分，面对太多繁芜的利用环境，损伤率会大大加快，并且产品在利用的过程中外不雅观有变形的风险，一旦变形就无法担保水气对内部电路板的影响。

建议：可利用到一些短期须要防水功能的产品上

2. 镀膜机真空喷雾式防水涂层

这种技能是采取真空镀膜机将防水剂在真空条件下，采取喷雾的形式从产品外不雅观的隙缝中喷入产品内部，目的还是为了让防水剂更广泛的去打仗电路部分。
但由于各种产品的外不雅观构造不一样，密封性也不一致，以是喷雾之后防水剂在产品内部形成的涂层每每不完全。

图 手机防水真空镀膜机

优点：可多台设备同时运作，加快效率。

缺陷：须要购买一定数量的设备，首先设备的质量会影响镀膜的质量，况且有些设备的宣扬效果远大于实际运用效果，因此在很大程度上会受制于设备的性能，按照其事理来看，不同的手机，不同的密封程度都会对产品内部的喷雾效果有不同的反应，很随意马虎造成覆膜不完全，良率不好担保。

建议：要有比较好的设备，还要有好的防水剂。

3. PCBA浸泡式纳米涂层

这种技能是目前趋势所在，即将PCB上的元器件全部贴装完成后在生产线加入一道工序，便是将线路板直接在纳米防水液中浸泡，浸泡韶光只需3-5秒，取出后自然常温晾置10分钟旁边即可装壳，非常方便，无须购置镀膜机之类的设备，结膜也很完全。

重中之重在于所利用的纳米液的品质一定要过关，并且能达到国际市场对产品品质的哀求，这种产品膜厚只有2-4微米，肉眼不可见，微不雅观上由非常细微的纳米颗粒组成一张防水网，但纳米颗粒间有空隙，利用气相沉淀事理有效的降落PCB板表面能量，使水点与线路板表面的打仗角变大，形成荷叶效应，超市疏水，由于涂层很薄，因此散热性能很好，而目前市情上常见的三防漆类产品，普遍膜厚50微米旁边，散热和环保性能都要比TIS纳米涂层差。

图 手机纳米防水

图 PCB纳米防水涂层-浸泡作业图

优点：操作大略，无须增加设备投入，无须真空环境，涂布均匀，只须要将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，可以防酸碱盐堕落，由于直接涂布在PCB板上，产品外不雅观的变形损伤不会对PCB形成明显的影响，由于是基于PCBA浸泡涂布的，以是险些适用于所有电子产品。

缺陷：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主要，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，这就哀求我们制造商要多测试同类型产品，比拟性能，终极选择质量精良的纳米涂料。

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，口碑良好，并且经测尝尝验性能表现稳定的纳米防水涂料是广大电子制造业厂家该当考虑的问题。

三、施工作业办法：刷涂表面漆

比如常见的三防漆、防水胶，还有目前的新材料纳米涂层，都可以采取刷涂的办法施工作业，刷涂办法操作起来比较灵巧，适宜表面积比较小的线路板或者元器件单独涂覆。

图 三防漆刷涂

对付纳米涂层类材料也是可以采取刷涂的办法来作业，可运用于局部防潮防水，比如单个元器件，其余在产品进行返修的时候如果改换过某些元器件，则可以采取刷涂的办法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、利用超密封机盒、硅橡胶灌封等，但都会存在维修不便，发热严重，本钱昂贵，气味太大，挥发物有害等大大小小的问题，须要工程师根据产品特性及品质哀求来选择得当的工艺和材料。