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電子產品三防選擇三防漆類保形涂覆工藝還是灌封密封工藝

發布時間:2017-09-22 10:29:45

電子工業新技術層出不窮,如今電子產品不但在硬件設計上突飛猛進,對品質和安全性的要求也顯著提升,電子產品的覆蓋率已幾乎達到人人皆有的地步,而電子產品的核心是電路板和元器件,其安全可靠程度來源于電路板電子電氣性能的穩定性。涉及到家庭、工業、軍事、汽車等等應用,在這些應用中,一些環境因素會引起板子電氣性能的下降,如空氣中的濕氣和灰塵,或者惡劣環境中的腐蝕性氣體液體或化學品。


為了保證電路板在惡劣環境中的性能,我們采用了一種保護措施——三防保護,三防保護的目的是防潮、防塵、防震,按照實現的工藝又有三種方式:保形涂料(三防漆)涂覆、灌封、密封。

灌封和密封能提供最佳的三防保護效果。通過澆灌密封,整個電路板都能受到絕緣保護,同時也能提供良好的電氣性能與機械穩定性(防震、防撞擊)。如果能選擇恰當的灌封膠,電路板能承受長期暴露或浸沒在腐蝕性化學氣體或液體中,或在劇烈的震動中保持正常工作而不受損壞,或承受高低溫劇烈變化等等。


電路板密封膠


一般所保護的部位周圍膠量越多,保護性能越好。工作環境不同,灌封密封工藝也不相同,但是都會比保形涂料(三防漆)涂覆提供更好更堅固的保護效果。灌封密封膠一般都是雙組分的,需要先按比例混合攪拌后再使用,固化,同時不會產生其它物質。



pcb電路板透明灌封膠電路板灌封膠


因為電路板的應用范圍很廣,所以對其在工作環境中的可靠性測試就非常重要;這種測試可以在實際工作環境中進行,也可以在加速模擬環境中進行。灌封密封膠同樣也可以在一系列環境中進行這種測試,以確定該類型灌封膠的相關參數以及適合使用的工作環境。


這類測試實驗過程一般需要把一定體積和形狀的固化后的膠塊,暴露在可控的空氣環境中特定的時間。觀察外觀,測量膠塊的尺寸、重量,比較測試實驗前后有何變化。而且,電氣性能的測試也可以進行比較,以確認是否適合產品的最終應用。


保形涂料(三防漆)同樣也可以用來保護多種應用環境中的PCB,即使在惡劣環境中也能保證電路板的最佳工作狀態。保形涂料(三防漆)是一種單組分的薄膜,一般為25-75μm厚。涂覆保形涂料(三防漆)的工藝一般稱為敷形涂覆,或共形涂覆,或保形涂覆,意思都是指保形涂料(三防漆)的涂覆效果能和板子表面的外形輪廓一致,以達到對板面及元器件最大的保護程度,同時也最小程度的減小電路板因涂覆造成的重量和外形變化。這應該是保形涂料(三防漆)涂覆相對于灌封密封最大的優點。


由于保形涂料(三防漆)一般都是一層薄膜,所以各種應用的規范都很相似。為了選擇最佳的保形涂料(三防漆)類型和工藝方法,必須了解電路板的最終工作環境以及可能遇到的問題。


電路板三防漆保形涂覆

保形涂料(三防漆)覆膜最常遇到的環境就是普通的大氣環境。最初的測試一般都是評估底材上已經固化的保形涂料(三防漆)覆膜在一些標準方法規定的環境下的電氣和物理性能。做完這些測試再進行更苛刻的實驗來評估覆膜性能。這些實驗包括鹽霧、高濕、高溫、慢速高低溫沖擊、快速高低溫沖擊、高低壓沖擊等。實驗完成后,重新測試覆膜的電氣和物理性能,以確認該覆膜是否適合所需產品的應用環境。

市場上的保形涂料(三防漆)很多,灌封膠和密封膠也有一些種類可以選擇。每種類型都有特定的性質,適合特定的應用環境。前面所說的實驗結果可以幫助選擇哪種類型的樹脂是你最需要的。


對于普通的大氣環境,大多數保形涂料(三防漆)和灌封密封膠都能滿足要求,只是有一些三防漆涂料含有二甲笨等有害成分,長期操作有人體有害,而有些則是易燃特性,容易因明火而發生燃燒,存在安全隱患,如何選型一方面取決于實際需求和三防工藝,另一方面取決于相關電子產品的環保政策,近幾年隨著環保要求的全面提高,傳統保形涂料(三防漆)逐漸被新型納米材料電路板納米涂層替代,納米材料表現出優越的防護性能和環保特性,進入三防市場后迅速走紅,代表性的產品如青山新材的TIS-NM R系列電路板防潮涂層,膜厚度不到1μm厚,可以防潮濕、防雨水、防汗水、耐高低濕可達-60-300度,消費類電子產品適用。



對于比較惡劣的環境,這種選型則需要更具體一些。例如,丙烯酸樹脂類保形涂料(三防漆)長時間暴露于紫外線下有很好的保護性能,并且透明、穩定。但是丙烯酸樹脂類三防漆沒有交聯反應,因此耐溶劑和高濕度環境較差。


分子交聯反應


如果工作環境是有機械外力(震動、撞擊等)或長期暴露的極端環境,灌封和密封膠則能提供最佳的保護效果。有機硅相對于其他灌封密封膠具有透明的特點,耐高溫及耐溶劑性能很好。聚氨酯比環氧樹脂具有更好的彈性,因此內應力較小,對精密元件的損傷較小。而且可以耐-30?C的低溫。聚氨酯是理想的海用設施三防保護用膠。環氧樹脂價格相對較低,具有很好的阻燃性(UL94 V-0),而且,具有很好的耐溶劑性能。

總之,無論是保形涂料(三防漆)還是灌封密封膠,都能為PCB提供保護效果。對于極端環境,灌封密封膠能提供全面的保護效果。如果考慮施工效率,三防涂覆則是比較好的選擇。隨著電子產品的小型化,微型化,智能化,便攜化,對于消費類電子產品以及智能穿戴類產品,三防保護方面傳統三防漆逐漸被取代,將更傾向于
納米材料納米涂層的應用。

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