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电子产品三防选择三防漆类保形涂覆工艺还是灌封密封工艺

发布时间:2017-09-22 10:29:45

电子工业新技术层出不穷,如今电子产品不但在硬件设计上突飞猛进,对品质和安全性的要求也显著提升,电子产品的覆盖率已几乎达到人人皆有的地步,而电子产品的核心是电路板和元器件,其安全可靠程度来源于电路板电子电气性能的稳定性。涉及到家庭、工业、军事、汽车等等应用,在这些应用中,一些环境因素会引起板子电气性能的下降,如空气中的湿气和灰尘,或者恶劣环境中的腐蚀性气体液体或化学品。


为了保证电路板在恶劣环境中的性能,我们采用了一种保护措施——三防保护,三防保护的目的是防潮、防尘、防震,按照实现的工艺又有三种方式: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护效果。通过浇灌密封,整个电路板都能受到绝缘保护,同时也能提供良好的电气性能与机械稳定性(防震、防撞击)。如果能选择恰当的灌封胶,电路板能承受长期暴露或浸没在腐蚀性化学气体或液体中,或在剧烈的震动中保持正常工作而不受损坏,或承受高低温剧烈变化等等。


电路板密封胶


一般所保护的部位周围胶量越多,保护性能越好。工作环境不同,灌封密封工艺也不相同,但是都会比保形涂料(三防漆)涂覆提供更好更坚固的保护效果。灌封密封胶一般都是双组分的,需要先按比例混合搅拌后再使用,固化,同时不会产生其它物质。



pcb电路板透明灌封胶电路板灌封胶


因为电路板的应用范围很广,所以对其在工作环境中的可靠性测试就非常重要;这种测试可以在实际工作环境中进行,也可以在加速模拟环境中进行。灌封密封胶同样也可以在一系列环境中进行这种测试,以确定该类型灌封胶的相关参数以及适合使用的工作环境。


这类测试实验过程一般需要把一定体积和形状的固化后的胶块,暴露在可控的空气环境中特定的时间。观察外观,测量胶块的尺寸、重量,比较测试实验前后有何变化。而且,电气性能的测试也可以进行比较,以确认是否适合产品的最终应用。


保形涂料(三防漆)同样也可以用来保护多种应用环境中的PCB,即使在恶劣环境中也能保证电路板的最佳工作状态。保形涂料(三防漆)是一种单组分的薄膜,一般为25-75µm厚。涂覆保形涂料(三防漆)的工艺一般称为敷形涂覆,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轮廓一致,以达到对板面及元器件最大的保护程度,同时也最小程度的减小电路板因涂覆造成的重量和外形变化。这应该是保形涂料(三防漆)涂覆相对于灌封密封最大的优点。


由于保形涂料(三防漆)一般都是一层薄膜,所以各种应用的规范都很相似。为了选择最佳的保形涂料(三防漆)类型和工艺方法,必须了解电路板的最终工作环境以及可能遇到的问题。


电路板三防漆保形涂覆

保形涂料(三防漆)覆膜最常遇到的环境就是普通的大气环境。最初的测试一般都是评估底材上已经固化的保形涂料(三防漆)覆膜在一些标准方法规定的环境下的电气和物理性能。做完这些测试再进行更苛刻的实验来评估覆膜性能。这些实验包括盐雾、高湿、高温、慢速高低温冲击、快速高低温冲击、高低压冲击等。实验完成后,重新测试覆膜的电气和物理性能,以确认该覆膜是否适合所需产品的应用环境。

市场上的保形涂料(三防漆)很多,灌封胶和密封胶也有一些种类可以选择。每种类型都有特定的性质,适合特定的应用环境。前面所说的实验结果可以帮助选择哪种类型的树脂是你最需要的。


对于普通的大气环境,大多数保形涂料(三防漆)和灌封密封胶都能满足要求,只是有一些三防漆涂料含有二甲笨等有害成分,长期操作有人体有害,而有些则是易燃特性,容易因明火而发生燃烧,存在安全隐患,如何选型一方面取决于实际需求和三防工艺,另一方面取决于相关电子产品的环保政策,近几年随着环保要求的全面提高,传统保形涂料(三防漆)逐渐被新型纳米材料电路板纳米涂层替代,纳米材料表现出优越的防护性能和环保特性,进入三防市场后迅速走红,代表性的产品如青山新材的TIS-NM R系列电路板防潮涂层,膜厚度不到1µm厚,可以防潮湿、防雨水、防汗水、耐高低湿可达-60-300度,消费类电子产品适用。



对于比较恶劣的环境,这种选型则需要更具体一些。例如,丙烯酸树脂类保形涂料(三防漆)长时间暴露于紫外线下有很好的保护性能,并且透明、稳定。但是丙烯酸树脂类三防漆没有交联反应,因此耐溶剂和高湿度环境较差。


分子交联反应


如果工作环境是有机械外力(震动、撞击等)或长期暴露的极端环境,灌封和密封胶则能提供最佳的保护效果。有机硅相对于其他灌封密封胶具有透明的特点,耐高温及耐溶剂性能很好。聚氨酯比环氧树脂具有更好的弹性,因此内应力较小,对精密元件的损伤较小。而且可以耐-30˚C的低温。聚氨酯是理想的海用设施三防保护用胶。环氧树脂价格相对较低,具有很好的阻燃性(UL94 V-0),而且,具有很好的耐溶剂性能。

总之,无论是保形涂料(三防漆)还是灌封密封胶,都能为PCB提供保护效果。对于极端环境,灌封密封胶能提供全面的保护效果。如果考虑施工效率,三防涂覆则是比较好的选择。随着电子产品的小型化,微型化,智能化,便携化,对于消费类电子产品以及智能穿戴类产品,三防保护方面传统三防漆逐渐被取代,将更倾向于
纳米材料纳米涂层的应用。

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