淺談智能水表電子模塊的三防工藝

　　濕氣是對(duì)PCB電路板普遍、具破壞性的主要因素。過(guò)多的濕氣會(huì)大幅降低導(dǎo)體間的絕緣抵抗性、加速高速分解、降低Q值、及腐蝕導(dǎo)體。PCB電路板的三防處理工藝，目前我所了解的主要有3種：三防漆、電子蠟、納米防水劑、PFC、parylene。

　　電路板三防漆又名線路板三防漆，是一種特殊配方的涂料，用于保護(hù)線路板及其相關(guān)設(shè)備免受壞境的侵蝕，從而提高并延長(zhǎng)它們的使用壽命，確保使用的安全性和可靠性。電路板三防漆從化學(xué)成分上可分為丙烯酸酯、硅酮、聚氨酯三防漆。一般采用刷涂、噴涂、浸泡等工藝，涂層干燥、固化后，會(huì)形成一層保護(hù)膜，對(duì)電路板起到防潮、防鹽霧、防霉的3防保護(hù)，這也是目前電子行業(yè)使用廣泛的三防工藝。由于三防漆的揮發(fā)性和刺激性氣味，在整個(gè)操作過(guò)程中需要專用的房間和設(shè)備來(lái)完成，以減輕對(duì)操作人員身體健康的危害。三防漆工藝流程大概包含除渣、清洗、焊點(diǎn)貼保護(hù)、溶劑稀釋、浸漆、烘干、去保護(hù)等流程，工序繁瑣、工時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)，整個(gè)工藝完成超過(guò)12小時(shí)。浸涂三防漆后的電路板如果再返工焊接將會(huì)破壞涂層，影響電路板的三防效果。

　　電路板的浸泡工藝是將2種不同熔點(diǎn)的電子蠟，按照一定的配比加熱融化后，將電路板直接浸泡在蠟水中，然后再拿出晾干即可。該工藝主要分為配比、熔化、浸泡、晾干4個(gè)步驟，操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便，無(wú)刺激性氣味，成本低，且不影響焊接、電路板維修方便，對(duì)焊接點(diǎn)也可以起到很好的保護(hù)作用。采用浸泡電子蠟的工藝主要考慮到電子蠟的軟化點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品的影響，由于一般的工業(yè)白蠟熔斷在60°左右，對(duì)于戶外安裝的智能水表，在太陽(yáng)高溫直射的情況下，模塊內(nèi)部溫度很可能達(dá)到60°，導(dǎo)致蠟熔化，不能起到很好的保護(hù)作用，所以采用合適的配比和工藝提高電子蠟的軟化點(diǎn)，起到更好的保護(hù)作用。

　　電路板專用納米防水劑/納米防水液是一種無(wú)色透明，無(wú)毒無(wú)害，不燃燒的防潮防濕防鹽霧腐蝕的液態(tài)納米材料，一般采用刷涂、噴涂、浸泡等工藝方式。其特點(diǎn)成膜時(shí)間更短，表干及全干時(shí)間都明顯比普通三防漆更快；膜層厚度比三防漆更薄，涂覆之后的PCB表面顯得更干凈整潔；由于膜層僅有幾微米，所以散熱能力更強(qiáng)，熱揮發(fā)快。但是目前納米防水涂層成本相對(duì)較高，主要用于當(dāng)下智能穿戴，便攜式智能終端等電子產(chǎn)品PCB防水防潮。

　　PECVD納米防水技術(shù)通過(guò)真空鍍膜方式可以在智能水表PCB表面形成一層超薄納米級(jí)厚度的防護(hù)膜，該膜層肉眼幾乎看不見(jiàn)，在微觀結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)極細(xì)微的納米級(jí)顆粒排列而成的網(wǎng)，水分子被托舉起來(lái)，輕輕抖動(dòng)即可滑落，即超疏水現(xiàn)象。

　　等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)是一種薄膜制備的新技術(shù)，據(jù)賢集網(wǎng)小編了解，其原理是借助微波或射頻等使含有薄膜組成的氣體電離，在局部形成等離子體，而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)，非常容易發(fā)生反應(yīng)，從而在基片上沉積出所期望的薄膜。為使化學(xué)反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行，利用等離子體的活性來(lái)促進(jìn)反應(yīng)。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的制備工藝的設(shè)備組成原理圖：

　　采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)制備薄膜材料時(shí)，薄膜的生長(zhǎng)可分為以下過(guò)程：

　　a、初級(jí)反應(yīng)：在非平衡等離子體中，電子與反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)氣體發(fā)生分解，形成離子和活性基團(tuán)的混合物；

　　b、次級(jí)反應(yīng)：活性基團(tuán)向薄膜生長(zhǎng)表面和管壁擴(kuò)散輸運(yùn)，同時(shí)各反應(yīng)物間發(fā)生反應(yīng)；

　　c、反應(yīng)：初級(jí)與次級(jí)反應(yīng)產(chǎn)物被吸附并與表面發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)有氣相分子物放出。

　　等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）的主要優(yōu)點(diǎn)是沉積溫度低，對(duì)基體的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)影響??；膜的厚度及成分均勻性好；膜組織致密、針孔少；膜層的附著力強(qiáng)；應(yīng)用范圍廣，可制備各種金屬膜、非晶無(wú)機(jī)膜。盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在不足，一是經(jīng)濟(jì)成本，二是技術(shù)成熟度。在技術(shù)上，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積無(wú)論是反應(yīng)裝置還是工藝都有待改進(jìn)和完善。