电子产品常用防水设计和防水处理方法
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电子产品常用防水设计和防水处理方法随着苹果三星等行业巨头把手机防水搬上舞台,电子产品防水又一次回到公众视野,虽然我们不能也不需要长期带着某种电子设备在水下工作和生活,但有时生活中的意外会电子产品瞬间殒命,比如现在跑步运动的人辣么多,运动耳机就成了慢跑伴侣,但汗水或者雨水时常会侵扰耳机,久而久之耳机pcba就会被腐蚀,同样的问题也存在于其它电子产品中,所以高品质的产品防水防潮防酸碱腐蚀应该成为一种标配;但让产品防水实际上是个较复杂的工艺,需要内外结合的设计,苹果就为了iphone7系列和iwatch上花了很多心思,终于实现ip68,青山新材料小编认为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;电子产品常见的防水设计方案一、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;手机防水设计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;电子产品树脂灌封胶防水三、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;电路板三防漆2pcb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,包括即将要上市的iphone 7据外媒根据苹果公司的新专利猜测说也可能用这种涂层的;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,行业内口碑和品质都比较好的是青山新材tis纳米涂层,青山新材已与知名耳机厂商牵手合作;pcb纳米涂层表面超疏水现象电子产品防水防潮常见处理方法目前市场上的电子产品纳米防水防腐蚀材料大体上分为以下三种,各有优缺点,在此青山新材小编简要的总结一下几种防水涂层的性能,为广大即将要使用纳米防水涂料的生产者提供一点参考;一、表面喷雾式纳米防水涂层采用表面喷雾的形式,使手机或者平板电脑表面形成一层纳米膜,从而从外部阻止水气的进入,达到防水的效果手机防水喷涂优点:操作简单缺点:抗磨损能力较弱,毕竟涂层是在产品的外壳部分,外壳是各种物品接触最密切的部分,面对太多复杂的使用环境,损伤率会大大加快,并且产品在使用的过程中外观有变形的风险,一旦变形就无法保证水气对内部电路板的影响;建议:可使用到一些短期需要防水功能的产品上二、镀膜机真空喷雾式防水涂层这种技术是采用真空镀膜机将防水剂在真空条件下采用喷雾的形式从产品外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接触电路部分,但由于各种产品的外观结构不一样,密封性也不一致,所以喷雾之后防水剂在产品内部形成的涂层往往不完整;优点:可多台设备同时运作,加快效率缺点:需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,况且有些设备的宣传效果远大于实际应用效果,因此在很大程度上会受制于设备的性能,按照其原理来看,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,很容易造成覆膜不完整,良率不好保证;建议:要有比较好的设备,还要有好的防水剂;手机防水真空镀膜机三、pcba浸泡式纳米涂层这种技术是目前比较有趋势的做法,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,就是将线路板直接在纳米防水液中浸泡,浸泡时间只需3-5秒,取出后自然常温晾置10分钟左右即可装壳,非常方便,无须购置镀膜机之类的设备,结膜也很完整;重中之重在于所使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要求,比如青山新材tis纳米防水液就能rohs,reach 168项检测认证,以及msds化学品安全检测,膜厚只有2-4微米,肉眼不可见,微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,利用气相沉淀原理有效的降低pcb板表面能量,使水滴与线路板表面的接触角变大,形成荷叶效应,超市疏水,由于涂层很薄,因此散热性能很好,而目前市面上常见的三防漆类产品,普遍膜厚50微米左右,散热和环保性能都要比tis纳米涂层差;同时纳米涂层式防潮防水因为其优异的性能而逐渐成为趋势,据相关消息透露即将要发布的iphone 7/7 plus就会采用这种纳米防水涂层,包括360发布的新品全身水洗手机,meizu ep51运动耳机等都采用的纳米涂层防水材料和技术;国内市场以青山新材料tis-nm纳米涂层为代表的材料已被知名耳机厂商,电子烟厂商,军工企业,空调巨头等广泛采用;手机纳米防水pcb纳米防水涂层-浸泡作业图优点:操作简单,无须增加设备投入,无须真空环境,涂布均匀,只需要将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,可以防酸碱盐腐蚀,因为直接涂布在pcb板上,产品外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,所以几乎适用于所有电子产品;缺点: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重要,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,这就要求我们制造商要多测试同类型产品,对比性能,最终选择质量优异的纳米涂料;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,并且经测试实验性能表现稳定的纳米防水涂料是广大电子制造业厂家应该考虑的问题;四、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,都可以采用刷涂的方式施工作业,刷涂方式操作起来比较灵活,适合表面积比较小的线路板或者元器件单独涂覆;三防漆刷涂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;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、使用超密封机盒、硅橡胶灌封等,但都会存在维修不便,发热严重,成本昂贵,气味太大,挥发物有害等大大小小的问题,需要工程师根据产品特性及品质要求来选择合适的工艺和材料;。
电子产品中的防尘和防水技术现今的电子产品越来越普及,如手机、平板电脑、笔记本电脑等,它们在满足人们日常生活需求的同时,也面临着防尘和防水的挑战。
相信许多人都有过电子产品因为遭遇水、沙尘等外部因素而损坏的经历,造成了不必要的花费和困扰。
因此,科技企业不断地研究和开发具有防尘和防水功能的电子产品,以提高产品的耐用性和性能。
下面我们来看看电子产品中的防尘和防水技术。
一、防尘技术随着移动互联网的普及,人们对手机、平板电脑等电子设备越来越依赖,这些设备也成为人们日常生活中必不可少的工具。
而电子产品一旦遭遇沙尘、细沙等外部因素,就会影响产品的正常运行,甚至损坏机身。
因此,防尘技术非常重要。
常用的防尘技术有“机械式”和“耦合式”两种。
机械式防尘技术是在电子产品和机壳之间增加防尘垫或防尘罩,形式和材质多种多样,常见的有防水防尘圈、防尘纸、防尘胶等。
这些材料的共同特点是具有很好的弹性和防水性,可以避免电子产品和外部环境之间的沟通,从而防止沙尘等细小颗粒的进入,达到防尘效果。
而耦合式防尘技术是通过机壳和电子产品之间的结合实现的,该技术的原理是将两个部件之间的空子降至最小,以便电子产品的内部不易被尘埃、沙尘或其他颗粒进入。
这种方法主要用于平板电脑、笔记本电脑等比较高端的电子产品中,可有效保护设备零部件不受损坏。
这种方法的好处是具有稳定的性能和更高的耐用性,并且不会因为时间的推移而出现缺陷。
二、防水技术水是电子产品的“大敌”,它会导致电子元件短路,也可能损坏电池。
因此,防水技术的应用也越来越普及。
在防水技术方面,现有的技术主要有防水涂层、密封性结构、水密接合等。
由于不同电子产品在尺寸、性能等方面的不同,防水技术因产品种类而异。
比如防水涂层主要用于手机和智能手表等小型设备,该技术的原理是通过涂层将电子产品表面涂层成一层吸水性极低、耐水性极强的材质,以防止水分渗入电子产品内部。
而精密机械的防水则通常采用密封性结构,封闭整个设备,使水不易渗透到设备内部。
电子产品防水方案设计很多时候一款产品需要做防水那么做好电子产品防水设计呢下面是小编为大家整理了电子产品防水方案设计希望能帮到大家!一、电子产品常见的三种防水设计方案1.结构防水结构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图手机防水设计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、耳机类使用非常频繁使用者对外观的破坏(人为或非人为)都是随时存在的外观在使用过程中也会存在着自身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2.灌封防水灌封方式防水目前常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灌封胶优点: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45120℃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缺点: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主要有以下几方面缺点: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容易剥落;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但是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理想的三防漆替代品它的厚度仅24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二、三种电子产品防水防腐蚀材料目前市场上的电子产品用的纳米防水防腐蚀材料大体上分为以下三种各有优缺点在此小编简要的总结一下几种防水涂层的性能为广大即将要使用纳米防水涂料的生产者提供一点参考1.表面喷雾式纳米防水涂层采用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止水气的进入达到防水的效果图手机防水喷涂优点:操作简单缺点: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接触最密切的部分面对太多复杂的使用环境损伤率会大大加快并且产品在使用的过程中外观有变形的风险一旦变形就无法保证水气对内部电路板的影响建议:可使用到一些短期需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术是采用真空镀膜机将防水剂在真空条件下采用喷雾的形式从产品外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接触电路部分但由于各种产品的外观结构不一样密封性也不一致所以喷雾之后防水剂在产品内部形成的涂层往往不完整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点:需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传效果远大于实际应用效果因此在很大程度上会受制于设备的性能按照其原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容易造成覆膜不完整良率不好保证建议: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术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就是将线路板直接在纳米防水液中浸泡浸泡时间只需35秒取出后自然常温晾置10分钟左右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整重中之重在于所使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要求这种产品膜厚只有24微米肉眼不可见微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原理有效的降低PCB板表面能量使水滴与线路板表面的接触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面上常见的三防漆类产品普遍膜厚50微米左右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:操作简单无须增加设备投入无须真空环境涂布均匀只需要将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腐蚀因为直接涂布在PCB板上产品外观的变形损伤不会对PCB形成明显的影响由于是基于PCBA浸泡涂布的所以几乎适用于所有电子产品缺点: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重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要求我们制造商要多测试同类型产品对比性能最终选择质量优异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试实验性能表现稳定的纳米防水涂料是广大电子制造业厂家应该考虑的问题三、施工作业方式: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用刷涂的方式施工作业刷涂方式操作起来比较灵活适合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、使用超密封机盒、硅橡胶灌封等但都会存在维修不便发热严重成本昂贵气味太大挥发物有害等大大小小的问题需要工程师根据产品特性及品质要求来选择合适的工艺和材料。
电子设备的防尘与防水设计随着科技的快速发展,电子设备已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而,由于电子设备本身的特性以及使用环境的多样性,设备的防尘与防水设计变得尤为重要。
本文将详细介绍电子设备的防尘与防水设计的步骤和方法。
一、分析设备的特性和使用场景1.1 设备特性分析电子设备的特性包括器件的种类、尺寸、热量产生、故障率等。
不同的器件对防尘与防水设计的要求不同,因此需要对设备的特性进行详细分析。
1.2 使用场景分析按照设备的使用场景,可以将使用环境划分为室内、室外、高温、潮湿等不同类型。
根据不同的场景,设计防尘与防水方案时需要选择不同的材料和技术。
二、选择适当的材料和技术2.1 材料选择防尘与防水设计的材料主要包括密封胶、防水膜、防尘网等。
在选择材料时需要考虑其抗老化、耐高温、耐腐蚀等特性,以及与设备结构的兼容性。
2.2 技术选择防尘与防水设计的技术包括密封结构、隔离设计、防水涂层等。
根据设备的特性和使用场景,可以选择不同的技术,例如采用接合和缝合技术强化密封性能。
三、考虑用户体验3.1 操作便利性防尘与防水设计应考虑用户的实际操作体验。
设备的按键、接口等需要便于操作,而且需要保证在遭遇尘土或水雾时仍能正常使用。
3.2 外观设计防尘与防水设计也应考虑设备的外观美观。
不同的材料和技术都会对设备外观产生一定影响,因此需要在保证功能性的前提下尽可能保持设备的外观一致性。
四、进行实验验证4.1 防尘测试制定实验方案,使用尘土模拟器对设备进行不同粒径尘土的喷射测试,验证防尘设计的效果。
4.2 防水测试制定实验方案,使用水淋、水泡、喷淋等方式对设备进行不同级别的防水测试,验证防水设计的效果。
4.3 模拟使用场景测试在实验室中模拟不同使用场景,例如高温、潮湿等环境,验证设备在这些极端条件下的防尘与防水能力。
五、持续改进与迭代5.1 收集用户反馈通过用户调查、测试等方式收集用户对设备防尘与防水能力的反馈,了解不足和改进的方向。
电路板防水三大方法对比分析(结构防水法、灌封防
水法、三防漆)
电路板的防水之路在何方?对于很多工程师来说,电路板防水一直是一个很头痛的问题,为了不耽误工期,为了能通过验货,多少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,开模成本等。
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。
市面上有哪些最常见的技术来解决这个“头痛问题”呢?
结构防水法
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。
比一个开关电源,开模做一个塑料壳,电路板放进盒子里头然后对塑料壳进行密封处理,就是从外部着手去堵水,从而达到防水的目的。
壳子的接缝出一个是凹型,一个是凸型,中间放一个防水胶圈然后锁紧已。
电子屏幕防尘与防水措施在现代科技发达的社会中,电子屏幕已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
从手机、平板电脑到电视、电脑显示屏,电子屏幕的使用已经无所不在。
然而,由于屏幕本身的特殊性质,我们需要采取一些措施来防止屏幕受到尘埃和水分的损害。
本文将介绍一些常见的电子屏幕防尘与防水措施。
一、防尘措施1.保持清洁清洁是保护电子屏幕免受尘埃侵害的首要措施。
我们可以使用软布或者专用的电子屏幕清洁剂擦拭屏幕表面。
注意不要使用含有酒精、丙酮等溶剂成分的清洁剂,以免损害屏幕表面的涂层。
同时,擦拭屏幕时要轻柔,避免使用力过大造成屏幕刮伤。
2.使用屏幕保护膜屏幕保护膜是一种有效的防尘措施。
它可以贴在屏幕表面,起到隔离尘埃的作用。
屏幕保护膜可以选择透明的硅胶保护膜或钢化玻璃保护膜,根据自己的需求选择合适的材质。
在贴膜时,要确保屏幕表面干净无尘,避免出现气泡或脱落现象。
3.定期吹扫除了表面清洁,我们还需要定期对电子屏幕进行吹扫,清理屏幕背后的尘埃。
吹扫可以使用专门的电子吹尘器或者空气喷罐,将尘埃从屏幕背后吹出。
需要注意的是,吹扫时要保持一定的距离,避免对屏幕和内部电路造成损害。
二、防水措施1.避免接触液体电子屏幕对水分非常敏感,一旦与液体接触,可能导致短路或损坏。
因此,我们要尽量避免将电子屏幕放置在潮湿的环境中,也要避免在液体附近使用电子设备。
另外,在使用电子设备时要注意手部不要湿润,以免水滴滴落到屏幕上造成损坏。
2.防水套或防水壳如果经常需要在潮湿环境中使用电子设备,可以考虑购买防水套或防水壳来保护屏幕。
这些防水配件可以有效隔离水分,并且具有密封性能,能够确保电子设备在潮湿环境下的正常运作。
3.应急处理一旦电子屏幕不慎接触到水分,我们需要立即采取应急处理措施。
首先,立即将电子设备断电,并将屏幕擦拭干净。
然后,将设备置于通风干燥的环境中,等待其彻底干燥。
在重新使用之前,要确保设备完全干燥,以免发生电路短路导致损坏。
总结:电子屏幕的防尘与防水措施对于保护设备的寿命至关重要。
什么是电子元件的防尘防水能力如何选择适当的防尘防水能力电子元件是现代电子产品的重要组成部分,而防尘防水能力是确保电子元件工作正常的关键。
本文将介绍电子元件的防尘防水能力以及如何选择适当的防尘防水能力。
一、电子元件的防尘防水能力简介在工业环境中,电子元件可能会遭受到灰尘、水分、湿气等不利因素的影响,导致元件的损坏或工作不稳定。
因此,为了确保电子元件的可靠性和稳定性,需要对其进行防尘防水设计和保护。
1. 防尘能力防尘是指对电子元件进行有效的封闭设计,使其不受粉尘、颗粒物等外界因素的侵害。
电子元件的外壳、接口等部分应采用密封设计,以防止灰尘进入元件内部。
常用的防尘措施包括使用密封胶料、安装防尘罩、增加防尘密封圈等,以确保元件的工作环境干净。
2. 防水能力防水是指对电子元件进行防护设计,以防止水分、水汽等液体和湿气的侵入。
电子元件的外壳、连接器等部分应具备一定的防水性能,以确保元件在潮湿或遇到水分时能正常工作。
常见的防水措施包括采用防水外壳、防水胶料、防水接口密封圈等。
二、选择适当的防尘防水能力电子元件的防尘防水能力会因不同的应用环境和使用场景而有所差异。
选择适当的防尘防水能力需要综合考虑以下因素:1. 应用环境首先要考虑电子元件所处的应用环境,如室外使用、工业生产线、潮湿环境等。
针对不同的应用环境,需要选择具备相应防尘防水等级的电子元件。
一般来说,工业环境中对防尘防水能力的要求较高,而室内办公环境对防尘防水能力的要求相对较低。
2. 防护等级根据国际标准IP(Ingress Protection)等级,可以对电子元件的防尘和防水能力进行分类和评估。
IP等级由两个数字组成,第一个数字表示防尘能力,第二个数字表示防水能力。
数字越大,表示防尘或防水能力越强。
根据具体需求,选择符合要求的IP等级。
3. 产品特性此外,还需要考虑产品的特性和要求。
不同类型的电子元件,如传感器、开关、插头等,对防尘防水能力的要求有所不同。
电子产品的防水方式设计摘要:自改革开放以来,我国社会经济快速发展,各行业方兴未艾,电子产品的发展速度也十分惊人,同时也得到广泛的普及,随着电子产品不断更新换代,我们的生活品质得到了持续改善,且人们对电子产品也有了更高的要求。
最近几年,人们开始重视起电子产品的防水性能。
电子元器件是电子产品的核心部件,如果长时间放置在潮湿的环境中,电路板会发霉腐蚀并损坏,一旦落入水中,会引起短路并烧毁电路板,数据也将被销毁。
之所以无缝防水键盘和潜水相机这样的产品深受人们的喜爱,是因为其具有出色的防水性能。
这充分说明和我们生活紧密相连的电子产品防水性更加重要。
为此,文章论述了电子产品的防水方式设计,旨在可以为结构设计人士提供一定的参考和借鉴,进而更好的为行业的发展贡献应有之力。
关键词:电子产品;防水方式;设计1主流防水设计方式由于电子产品的功能不同,所以使用环境也有所不同,这就对电子产品的防水等级提出了不同要求,今天,“国际工业标准防水等级IP”与“日本电子工业防水规格JIS标准”是国际认可的防水标准,我国GB4208-2008《外壳防护等级标准》应用了IP代码规范对电子产品防水等级进行了规范。
这就代表了,电子产品的防水设计变得更加重要,且随着社会的持续发展和进步,电子产品的防水设计方式也更加多样化。
在对产品进行结构设计时,我们常使用的防水设计方式涵盖了:电路密封绝缘方式、止口方式、超声波方式、二次注塑方式和防水圈方式等防水设计。
在进行电子产品防水设计时,必须明确电子产品应达到的防水等级。
防水等级不同,其最终应用的防水方式也存在一定的差异性。
比如,注塑的防水设计可以达到IP8,而止口方式的防水设计只能达到IP4。
1.1防水圈的防水设计一般防水圈的防水设计会使用橡胶、PVC、TPU、硅胶等软性材料,通常在两部件之间的缝隙中使用防水圈。
防水圈一共有两类工艺方式:第一种是在接缝处设计一个预留槽,并在固化前注入防水胶。
第二种是弹性体,可以用模具成型,如O型圈。
电子产品常用防水设计和防水处理方法
随着苹果三星等行业巨头把手机防水搬上舞台,电子产品防水又一次回到公众视野,虽然我们不能也不需要长期带着某种电子设备在水下工作和生活,但有时生活中的意外会电子产品瞬间殒命,比如现在跑步运动的人辣么多,运动耳机就成了慢跑伴侣,但汗水或者雨水时常会侵扰耳机,久而久之耳机pcba就会被腐蚀,同样的问题也存在于其它电子产品中,所以高品质的产品防水防潮防酸碱腐蚀应该成为一种标配。
但让产品防水实际上是个较复杂的工艺,需要内外结合的设计,苹果就为了iphone7系列和iwatch上花了很多心思,终于实现ip68,青山新材料小编认为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。
电子产品常见的防水设计方案
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。
手机防水设计
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。
电子产品树脂灌封胶防水
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。
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,包括即将要上市的iphone 7据外媒根据苹果公司的新专利猜测说也可能用这种涂层的。
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,行业内口碑和品质都比较好的是青山新材tis纳米涂层,青山新材已与知名耳机厂商牵手合作。
pcb纳米涂层表面超疏水现象
电子产品防水防潮常见处理方法
目前市场上的电子产品纳米防水防腐蚀材料大体上分为以下三种,各有优缺点,在此青山新材小编简要的总结一下几种防水涂层的性能,为广大即将要使用纳米防水涂料的生产者提供一点参考。
一、表面喷雾式纳米防水涂层
采用表面喷雾的形式,使手机或者平板电脑表面形成一层纳米膜,从而从外部阻止水气的进入,达到防水的效果
手机防水喷涂
优点:操作简单
缺点:抗磨损能力较弱,毕竟涂层是在产品的外壳部分,外壳是各种物品接触最密切的部分,面对太多复杂的使用环境,损伤率会大大加快,并且产品在使用的过程中外观有变形的风险,一旦变形就无法保证水气对内部电路板的影响。
建议:可使用到一些短期需要防水功能的产品上
二、镀膜机真空喷雾式防水涂层
这种技术是采用真空镀膜机将防水剂在真空条件下采用喷雾的形式从产品外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接触电路部分,但由于各种产品的外观结构不一样,密封性也不一致,所以喷雾之后防水剂在产品内部形成的涂层往往不完整。
优点:可多台设备同时运作,加快效率
缺点:需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,况且有些设备的宣传效果远大于实际应用效果,因此在很大程度上会受制于设备的性能,按照其原理来看,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,很容易造成覆膜不完整,良率不好保证。
建议:要有比较好的设备,还要有好的防水剂。
手机防水真空镀膜机
三、pcba浸泡式纳米涂层
这种技术是目前比较有趋势的做法,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,就是将线路板直接在纳米防水液中浸泡,浸泡时间只需3-5秒,取出后自然常温晾置10分钟左右即可装壳,非常方便,无须购置镀膜机之类的设备,结膜也很完整。
重中之重在于所使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要求,比如青山新材tis纳米防水液就能rohs,reach 168项检测认证,以及msds化学品安全检测,膜厚只有2-4微米,肉眼不可见,微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,利用气相沉淀原理有效的降低pcb板表面能量,使水滴与线路板表面的接触角变大,形成荷叶效应,超市疏水,由于涂层很薄,因此散热性能很好,而目前市面上常见的三防漆类产品,普遍膜厚50微米左右,散热和环保性能都要比tis纳米涂层差。
同时纳米涂层式防潮防水因为其优异的性能而逐渐成为趋势,据相关消息透露即将要发布的iphone 7/7 plus就会采用这种纳米防水涂层,包括360发布的新品全身水洗手机,meizu ep51运动耳机等都采用的纳米涂层防水材料和技术。
国内市场以青山新材料tis-nm纳米涂层为代表的材料已被知名耳机厂商,电子烟厂商,军工企业,空调巨头等广泛采用。
手机纳米防水
pcb纳米防水涂层-浸泡作业图
优点:操作简单,无须增加设备投入,无须真空环境,涂布均匀,只需要将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,可以防酸碱盐腐蚀,因为直接涂布在pcb板上,产品外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,所以几乎适用于所有电子产品。
缺点: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重要,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,这就要求我们制造商要多测试同类型产品,对比性能,最终选择质量优异的纳米涂料。
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,并且经测试实验性能表现稳定的纳米防水涂料是广大电子制造业厂家应该考虑的问题。
四、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,都可以采用刷涂的方式施工作业,刷涂方式操作起来比较灵活,适合表面积比较小的线路板或者元器件单独涂覆。
三防漆刷涂
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。
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、使用超密封机盒、硅橡胶灌封等,但都会存在维修不便,发热严重,成本昂贵,气味太大,挥发物有害等大大小小的问题,需要工程师根据产品特性及品质要求来选择合适的工艺和材料。