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在台灣,大多數的人對於產品防水功能的有無都是來自於IP防水規格這個名詞

現在許多手機都有通過IP67甚至IP68的防護規範

只要有IP防水就代表3C產品在遭遇大量液體的侵襲時候是很難被破壞的

但為何各個廠商仍然要在手機裡面放置一張試紙,

訂定一個在裝置發生故障時拆機,如果發現試紙受潮時就不保固的矛盾規則呢?

 

對於我們來說

防水跟防潮是兩個完全不同的領域

能達到IP68防水不代表能夠通過防潮的相關測試(耐高溫高濕、冷熱衝擊、鹽霧、硫化氫等等)

相對的能夠通過防潮測試,完整包覆膠材的電路板也未必能夠通過IPX6,甚至IPX5以上的測試標準

考量到作業時間以及成本,其實很少廠商會同時進行防水跟防潮的加工

 

精確一點來說,IP測試著重於基板外部機構的防水性能

透過防水橡膠、O-Ring、氣密結構等方式來達成所要求的防護規格

注重的是完整的密封特性,為的是確保液體不會滲入造成內部電子零件的破壞

但是零部件的生產會有公差,然後長時間使用以後可能因為碰撞或擠壓而發生變形、

高低溫脹縮/UV光線照射等引起的材料疲乏等問題

機構內部本身在溫度的變化下結露而導致短路或者PCB基板吸水受潮

讓原本完好的防水機能失效


而防潮處理則是針對電路基板做直接的包覆

普遍稱作三防膠,而三防分別是 : 1.防潮絕緣 2.防腐蝕 3.防鹽霧

要再做細分的話還有很多需要解釋的項目,這邊就等以後有需要的時候再做討論了

 

三防膠材需要通過的驗證不比防水驗證來得簡單,主要有以下幾個主要項目

1. 高溫高濕(85℃/85%)、冷熱衝擊(-40~120℃區間以上)

2. 鹽水噴霧(5%濃度、24H以上驗證時間)

通過鹽水噴霧測試24H,同等於戶外環境一年/沿海地帶120天耐性,視需求來進行相對應的實驗時間長短 

3. 硫化氫((汽機車廢氣、溫泉、農畜業糞便等)

耐硫化無統一規範,在日本JIS C 60068-2-43檢驗標準為 : H2S:10~15ppm / 25±2℃ / 濕度 : 75%

都是針對室外環境長時間的防護而做的加速實驗模擬


但即使通過上述的測試也僅代表具有基本的防潮特性

在室外可能造成三防膠防護性能弱化的因素相當的多,需要考量的首先就是基板產生的熱源

包覆的膠材(樹脂)越厚相對的會讓基板越容易累積廢熱,

處於高溫環境下硬度較高的三防膠材有極高的可能性與基板分離而失效,需要管控好塗佈的厚度

而帶有延展性的SILICONE膠材則因為結構呈現海綿狀,帶有孔隙,氣體與水分子容易滲入造成破壞

不同的案例在材質的選擇上需要特別謹慎

氟膠與其它膠系(相同模厚下)之鹽水噴霧試驗

氟膠塗層雖然絕緣性能極佳,但因成膜厚度只有數微米(μm),無法獲得相當完好的絕緣及防水能力

即便如此,憑藉優異的撥油撥水能力,能夠大幅地降低水氣侵蝕的機會

而高比重的特性能夠滲入基板零件細縫處,成膜後不會包覆水氣

形成之後在室外環境的最大變因

氟膠VS低比重三防膠

此特性除了關係到環境溫度變化引起的基板脹縮追隨問題以外

另外,越來越密的線徑越容易發生離子位移現象而導致難以修復的短路問題

離子位移 Migration

 

不管科技發展到甚麼樣的程度,水氣,溫度變化、鹽霧&硫化氣體的破壞

一直都是每個需要用到電路機板裝置投入一定的成本來對應的

防水≠防潮,是這篇文章主要想要傳達的訊息

也許沒有同時進行兩種措施的成本

但至少仔細評估適用的對應方式,不僅對於產品有更好的防護力,對於整體成本也會有不小的幫助

 

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