В сценариях применения многочисленных электронных устройств влажная среда не является редкостью. Будь то наружные электронные устройства мониторинга, умные приборы в ванных комнатах или электронные приборы на судах,платыможет столкнуться с угрозой водяного пара. Затопление печатной платы может привести к коротким замыканиям, неисправностям и повлиять на нормальную работу оборудования. В тяжелых случаях это может привести к необратимому повреждению и сокращению срока службы оборудования. Поэтому водонепроницаемая обработка плат стала ключевым звеном в обеспечении надежности электронных устройств.
Ниже приведены различные методы и конкретные рабочие моменты водонепроницаемой обработки печатных плат:
Метод водонепроницаемого покрытия
Водонепроницаемое покрытие — широко используемый и эффективный метод водонепроницаемости печатных плат. В настоящее время основные материалы водонепроницаемых покрытий на рынке в основном включают акриловую кислоту, полиуретан и силикон.
Акриловое покрытие имеет хорошие электроизоляционные характеристики, относительно низкую стоимость и простоту конструкции. Он может образовывать прочную защитную пленку на поверхности печатной платы, эффективно блокируя проникновение водяного пара. Однако его стойкость к химической коррозии относительно слаба, и в некоторых суровых условиях он может не сохранять хороший водонепроницаемый эффект в течение длительного времени.
Полиуретановое покрытие обладает хорошими показателями износостойкости и стойкости к химической коррозии, а также обладает хорошей гибкостью, позволяющей адаптироваться к небольшой деформации печатных плат в различных средах. Но время его отверждения относительно велико, а процесс строительства требует строгого контроля состояния окружающей среды.
Силиконовые покрытия известны своей превосходной устойчивостью к высоким и низким температурам, а также хорошей гибкостью и могут стабильно играть водонепроницаемую роль в различных сложных средах. Однако высокая стоимость силиконового покрытия в некоторой степени ограничивает его широкое применение.
При нанесении водонепроницаемого покрытия в первую очередь необходимо убедиться, что поверхность печатной платы чистая и не содержит загрязнений, таких как пыль и масляные пятна. Для очистки можно использовать специальные чистящие средства и мягкие щетки, а затем высушить чистым сжатым воздухом. Далее выберите подходящий метод покрытия. Распространенные методы нанесения покрытия включают нанесение кистью, нанесение распылением и нанесение окунанием. Операция нанесения покрытия кистью проста и подходит для небольших партий и структурно сложных печатных плат, однако обеспечить равномерную толщину покрытия нелегко. Высокая эффективность распыления, хорошая однородность покрытия, подходит для крупномасштабного-производства, но требует профессионального распылительного оборудования и высоких экологических требований. Покрытие погружением может обеспечить комплексное и равномерное покрытие на печатной плате, но оно может привести к некоторым потерям материала и быть неудобным в эксплуатации для больших печатных плат. Независимо от используемого метода нанесения покрытия необходимо строго контролировать толщину покрытия, обычно рекомендуемую в пределах 0,1-0,3 миллиметра. Тонкое покрытие может повлиять на водонепроницаемость, а толстое покрытие может повлиять на эффективность рассеивания тепла печатной платы. После завершения нанесения покрытия его следует отвердить в соответствии с инструкциями к материалу покрытия, чтобы покрытие полностью высохло и затвердело, образуя эффективный водонепроницаемый барьер.
Метод уплотнения
Метод герметизации заключается в заполнении зазора между печатной платой и корпусом жидким герметизирующим материалом, а после его затвердевания образует герметичное целое для достижения водонепроницаемости. Обычные уплотнительные материалы включают эпоксидную смолу, силикон и полиуретан.
Уплотнительные материалы из эпоксидной смолы обладают высокой твердостью и прочностью, отличными электроизоляционными характеристиками и стойкостью к химической коррозии. Он может плотно прилегать к печатной плате с низкой степенью усадки при отверждении, эффективно предотвращая попадание водяного пара внутрь печатной платы. Но после отверждения эпоксидная смола имеет хрупкую текстуру и может треснуть при значительном внешнем воздействии.
Силиконовые уплотнительные материалы обладают хорошей гибкостью и ударопрочностью, хорошей адаптируемостью к изменениям температуры и могут сохранять стабильные физические свойства как в условиях высоких, так и в низких температурах. Между тем силикон обладает низкой воздухопроницаемостью и лучше блокирует водяной пар. Однако прочность силикона относительно низкая, а цена относительно высокая.
Полиуретановые уплотнительные материалы не только обладают водонепроницаемыми свойствами, но также обладают хорошей износостойкостью и устойчивостью к атмосферным воздействиям, что позволяет использовать их в течение длительного времени в суровых условиях окружающей среды. Однако в процессе отверждения могут образовываться определенные пузырьки, которые требуют особого внимания в процессе строительства.
Перед выполнением операции герметизации плату также следует тщательно очистить. Для некоторых деталей, не требующих герметизации, таких как разъемы, радиаторы и т. д., следует использовать экранирующие материалы для защиты, чтобы предотвратить загрязнение уплотнительного материала. Равномерно смешайте герметизирующий материал в соответствии с указанным соотношением и обратите внимание на медленный и равномерный процесс перемешивания, чтобы избежать образования слишком большого количества пузырьков. Затем, используя соответствующие инструменты, такие как шприцы, воронки и т. д., медленно введите герметизирующий материал в зазор между платой и корпусом, обеспечивая равномерное заполнение и отсутствие мертвых углов. Во время процесса отверждения герметизирующего материала необходимо избегать вибрации и движения печатной платы, чтобы не повлиять на эффект герметизации. Время отверждения зависит от типа герметизирующего материала и температуры окружающей среды и обычно занимает от нескольких часов до нескольких дней.
Использование водонепроницаемых разъемов.
Водонепроницаемые разъемы играют решающую роль в местах соединения печатных плат. В водонепроницаемых разъемах используются специальные конструкции уплотнений, такие как резиновые уплотнительные кольца и водонепроницаемые резиновые прокладки, чтобы эффективно предотвратить попадание водяного пара на печатную плату через зазоры соединений.
При выборе водонепроницаемых разъемов необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как уровень водонепроницаемости, электрические характеристики, механические характеристики и метод установки разъемов, исходя из реальных сценариев применения и требований. Обычные водонепроницаемые разъемы имеют такие уровни водонепроницаемости, как IPX4, IPX5, IPX6 и т. д. Чем больше число, тем выше водонепроницаемость. Например, при обычном использовании на открытом воздухе разъемы уровня IPX5 обычно отвечают основным требованиям водонепроницаемости; В средах, где возможны сильные брызги воды, необходимо выбирать водонепроницаемые разъемы IPX6 или выше.
При установке водонепроницаемых разъемов убедитесь, что разъемы надежно подключены к печатной плате и имеют хороший контакт. В то же время следует обратить внимание на положение и направление установки уплотнительных компонентов, чтобы избежать перекоса или повреждения. После завершения соединения можно использовать водостойкий клей для герметизации соединения вилки-во второй раз, что еще больше улучшит водонепроницаемость.
Проверка и поддержание водонепроницаемости печатных плат.
После завершения водонепроницаемой обработки печатной платы требуется строгий контроль, чтобы убедиться, что водонепроницаемость соответствует требованиям. Общие методы проверки включают испытание на погружение и испытание на влажность. Испытание на погружение заключается в том, чтобы полностью погрузить водонепроницаемую печатную плату в воду на определенный период времени, а затем вынуть ее, чтобы проверить на предмет проникновения воды. Тестирование на влажность заключается в помещении печатной платы в среду с высокой влажностью, наблюдении за изменениями производительности печатной платы в течение определенного периода времени и определении наличия неисправностей, вызванных проникновением водяного пара.