評估兩種工業級的防潮防水塗膠心得分享

經過了兩年多的沈澱,公司的產品又開始重新評估考慮防潮防水塗膠(waterproof coating)的解決方案,這次找了更多的公司與塗膠來進行評估,其中兩支塗膠都有在本部落格之前的文章中介紹過。

這次工作熊對於這些號稱可以達到防水防潮的塗膠也有了更進一步的認識與實做,所以本文就來說說與廠商接觸及實際操作後的一些心得分享。

(對於大陸那些盜文網站,複製貼上本站文章後,居然還改成自己公司的名字,感到無恥!文章內容部份防止複製編排可能造成您閱讀的不便,請見諒!)







Nano-Coating

首先談談Nano-Coating的作業方式分成【Splash-proof(整機塗膠)】及【Barrier-Coating(板階塗膠)】兩種方案。因為其先天上的限制,所以這兩種塗膠後的厚度也不太一樣,間接也讓這兩種塗膠的效果與訴求的解決方案有所差異:

建議你先閱讀【奈米塗層(Nano-coating)可以防水嗎?還是只能防潮?】一文以更進一步了解何謂「奈米塗層」。

Splash-proof(整機塗膠)

Splash-proof的塗膠厚度大約為15-50nm。

其訴求的重點是降低整機的進水率。利用負壓原理,在密閉的腔室(chamber)內抽真空,然後將奈米等級的塗膠顆粒注入的腔室內,使塗膠可以順著整機產品的縫隙飄進(擴散)並附著於整機產品內部的大多數位置,隨著塗膠的沈積變厚,會漸漸將機殼間的微小縫隙密封,所以它才能起到減少進水率的能力,甚至起到內部防潮的效果,但也因為這個特性,所以它只能密封一些較細小的縫隙,例如大部分智慧手機機殼間的小縫隙,按鍵位置與連接器插孔位置因為需要作動,所以就無能為力了,必須靠機構設計套用防水橡膠來解決防水的問題。

這種整機塗膠還有個重點必須留意,整機內部的塗層厚度會隨著路徑越深入而降低,甚至會有些地方無法被塗布到,尤其是有機構阻擋,或是塗膠進行的路徑中有拐彎或陰影的位置尤甚。

這也是為何塗膠的廠商不敢保證整機塗膠可以起到防水的功用,因為這個與產品的機構設計或是電路上對進水敏感度有很大的關係。

Barrier-Coating(板階塗膠)

Barrier-Coating的塗膠厚度大約為800~1000nm。

可以看得出來板階的塗層比整機塗膠要厚了很多,因為板階塗膠比較不會有塗布不均勻的問題,而且沒有螢幕組件,不會有側光時看到彩虹的視覺感,所以可以塗厚一點而不會有副作用。

板階塗膠比較麻煩的是廠商無法保證百分百的電性接觸要求,必須要與其研發單位一起經過實驗與測試,調整塗層厚度、硬度,或是使用遮罩治具覆蓋電路板上電氣接觸敏感位置來解決電性接觸問題,比如說彈簧接觸位置或是斑馬導電條接觸位置,如果是按鍵接觸或是版對版聯接器這類有摩擦後接觸的機構則沒有問題,因為塗層經過往復摩擦後就會破損,經過幾次按壓作動後接觸反而會越好。

因為這種方案有較厚的塗層,所以廠商也較有信心說它可以達到一定的防水等級。

Nano-coating的缺點是必須使用廠商提供的整套專用塗膠設備才能作業,而且設備只租不賣。當然也可以把產品送給塗膠廠商做塗膠作業後再送回組裝工廠,但廠商的工廠點不多,長途運送,甚至跨國運送都不划算,尤其現在還有中美貿易大戰正在進行中。

Novec

工作熊接觸到的另外一款塗膠Novec。這款塗膠也如同Nano-Coating一般號稱可以將塗層直接塗布在一些接觸點上,經過摩擦後塗層也會破裂而起到接觸的作用。這是這類的可以塗布再接觸點的塗膠方案現在有越來越多的廠商投入研發,所以也不只Novec一款可以使用,但似乎都還沒有最佳方案出現。

建議延伸閱讀:安全、簡易、有效的防腐蝕及防潮的電子塗佈

Novec的優點:
這款塗膠號稱可刷、可噴、可浸(分別對應不同的塗膠型號,應該是黏稠度不同),設備的選擇多樣性,不像Nano-Coating必須使用特殊設備才能塗膠。

Novec的缺點:
不過工廠在評估這款3M塗膠後,工安提出很有的疑慮,因為它會有刺鼻味道,加熱後會產生一氧化碳及氟化物,詢問了幾家EMS廠後都提出要求,可以生產但是如果PCBA有不良產生時不願意做PCBA的加熱重工,也就是說如果塗布後如果發現有PCBA不良,EMS廠拒絕重工,要求直接報廢。

不知道大家公司的防水都是如何設計的呢?


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訪客留言內容(Comments)

熊大您好

請教一下, 所以像市面上手持裝置號稱的IP67防水等級

在拆封後防水就會失效(比如說客戶需要更換內部電池)

無法透過重工的方式回復防水防潮狀態

另外有奈米塗層因老化或長期使用造成的耗損的經驗嗎?

因為有傳聞聽過手持裝置防水時效大約是一年

謝謝分享

酒矸倘賣無,
你提到了一個重點,使用壽命的問題,因為我們還沒開始使用,所以目前也僅是評估,廠商的回答說3-6個月的正常使用,前後殼間的塗層會因為環境及使用而出現破損。
所以,這應該也僅僅是對那些已經設計成型的產品的短期對策,或是針對消費性產品的對策。
維修要另外想對策。
長期來說還是得從設計端著手。

謝謝熊大指教

学习了。
你开头是图片是GREEN POINT吧,难道是在里面工作?


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