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三防漆水蒸氣透過率的重要性

WaterOff
2022-08-10 09:47:59

 

三防漆的一個重要功能是保護印刷電路板（PCB）和電子設備免受濕氣的損傷。本文中，我們將嘗試回答經常被問及的三防漆的預期保護級別相關的一些問題。
三防漆是否防水？
上述問題可能是PCB保護領域中最常見的，也是最容易被誤解的一個問題。
一般來說，三防漆不具有常規意義上的防水等級。
三防漆水蒸氣透過率的重要性2.jpg
老一輩的人可能還記得，這有點類似于早期的手表，銷售宣傳時號稱手表是能夠抗水的，但是事實上手表并不防水。那時的手表戴著沐浴淋點水是可行的，但是你并不能經常戴著手表在加勒比海游泳或潛水。我們可以認為三防漆能夠抵抗水蒸氣和水，但是它的設計并不具有防水等級。
三防漆是專門設計的半透膜涂層，允許一定量的物質通過，主要是氣態材料。這對于PCB涂層是必需的。因為隨著時間的流逝，PCB板總是會釋放出一定量的液體和氣體。如果不排出板外，必然會導致潛在的故障。
由于需要半透性表面涂層，這意味著它們在長時間內不會完全不透水和水蒸氣。大多數情況下，它們不適合長期浸入液體中（包括水在內），但對于間歇性暴露（如飛濺）是可以接受的。它們不能完全防止水蒸氣和濕氣，但是使用三防漆能夠大大延長使用壽命，并在高濕度環境下提升性能。
什么是水蒸氣透過率（MVTR）？
MVTR是水蒸氣透過率的縮寫。人們也經常稱之為WVTR（water vapor transmission rate）。
通常，MVTR/WVTR的定義如下：在一定的溫度和濕度條件下，在給定的時間段內透過測試材料給定區域的水蒸氣的質量。基于該定義，MVTR/WVTR的單位表示為克/平方米/24小時。數值越高，表示在24小時內透過材料的水蒸氣越多。數值越低，表示材料的防潮性能越高。
如：

 

塑料
厚度
MVTR(g/m^2/24hr)
PET
1mil(25μm)
18
OPP
1mil
10
HDPE
1mil
5

 

上述示例比較了3種類型的塑料包裝薄膜。HDPE薄膜的防潮性能最佳，因為迄今為止它的MVTR值最低。為了評估的準確性，務必確保進行比較的薄膜和涂層的厚度相同。通常，涂層越厚，防護效果越好。
如何測量和測試MVTR？
有許多方法可以測量給定塑料薄膜或涂層的MVTR。無論方法是復雜還是簡單，它們都包含下圖類似的流程。
三防漆水蒸氣透過率的重要性3.png
以這種相當簡單的方式，可以使涂層暴露在一定的濕度下24小時，然后測量透過測量室的水蒸氣（水）的質量。
是否所有的三防漆具有相同的MVTR？
不是，并非所有的三防漆都具有相同的防潮性能。實際上，三防漆的化學組成對預期防護等級起著至關重要的作用。
通常，三防漆的涂覆厚度為1到3密耳或0.025到0.075微米。因此，當您需要檢查最終涂覆在您的PCB板上的三防漆的MVTR時，需要查看其涂覆厚度是否在這個范圍內。
下表列出了最常見的三防漆化學組成在MVTR測試中呈現的巨大性能差異。

 

三防漆水蒸氣透過率的重要性4.png

 

除了MVTR之外，防潮性能還受到許多其他因素的影響，例如工藝速度、返工和環境因素。不管怎樣，一般來講，以下化學組成的MVTR依次降低：
•  紫外光固化, 如UV40, UV50
•  雙組分環氧樹脂, 如2E25
•  丙烯酸樹脂, 如1B73, 1B31
•  聚氨酯, 如1A33
•  硅樹脂（最差）, 如1C48
如果我的電子設備需長期浸在水中，該如何處理？
如果我的應用要求電子設備能夠持續地或長時間地浸在在液體中，該怎么辦呢？
大多數情況下，您可以采用如下做法：
•  密封外殼或罩子
•  封裝和灌封
目前，有多種封裝技術可用，例如雙組分環氧樹脂、雙組分聚氨酯和紫外光固化材料。它們通常應用于明顯較厚的膠層，并且可以針對最惡劣的環境（包括長期的液體暴露）提供所需的保護。毫無疑問，這種方法的費用更高，因為需要的涂膠量更大。因此，這種方法通常僅在最極端的保護要求時才使用。
 
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