浅谈智能水表电子模块的三防工艺

　　湿气是对PCB电路板普遍、具破坏性的主要因素。过多的湿气会大幅降低导体间的绝缘抵抗性、加速高速分解、降低Q值、及腐蚀导体。PCB电路板的三防处理工艺，目前我所了解的主要有3种：三防漆、电子蜡、纳米防水剂、PFC、parylene。

　　电路板三防漆又名线路板三防漆，是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀，从而提高并延长它们的使用寿命，确保使用的安全性和可靠性。电路板三防漆从化学成分上可分为丙烯酸酯、硅酮、聚氨酯三防漆。一般采用刷涂、喷涂、浸泡等工艺，涂层干燥、固化后，会形成一层保护膜，对电路板起到防潮、防盐雾、防霉的3防保护，这也是目前电子行业使用广泛的三防工艺。由于三防漆的挥发性和刺激性气味，在整个操作过程中需要专用的房间和设备来完成，以减轻对操作人员身体健康的危害。三防漆工艺流程大概包含除渣、清洗、焊点贴保护、溶剂稀释、浸漆、烘干、去保护等流程，工序繁琐、工时相对较长，整个工艺完成超过12小时。浸涂三防漆后的电路板如果再返工焊接将会破坏涂层，影响电路板的三防效果。

　　电路板的浸泡工艺是将2种不同熔点的电子蜡，按照一定的配比加热融化后，将电路板直接浸泡在蜡水中，然后再拿出晾干即可。该工艺主要分为配比、熔化、浸泡、晾干4个步骤，操作起来简单方便，无刺激性气味，成本低，且不影响焊接、电路板维修方便，对焊接点也可以起到很好的保护作用。采用浸泡电子蜡的工艺主要考虑到电子蜡的软化点对产品的影响，由于一般的工业白蜡熔断在60°左右，对于户外安装的智能水表，在太阳高温直射的情况下，模块内部温度很可能达到60°，导致蜡熔化，不能起到很好的保护作用，所以采用合适的配比和工艺提高电子蜡的软化点，起到更好的保护作用。

　　电路板专用纳米防水剂/纳米防水液是一种无色透明，无毒无害，不燃烧的防潮防湿防盐雾腐蚀的液态纳米材料，一般采用刷涂、喷涂、浸泡等工艺方式。其特点成膜时间更短，表干及全干时间都明显比普通三防漆更快；膜层厚度比三防漆更薄，涂覆之后的PCB表面显得更干净整洁；由于膜层仅有几微米，所以散热能力更强，热挥发快。但是目前纳米防水涂层成本相对较高，主要用于当下智能穿戴，便携式智能终端等电子产品PCB防水防潮。

　　PECVD纳米防水技术通过真空镀膜方式可以在智能水表PCB表面形成一层超薄纳米级厚度的防护膜，该膜层肉眼几乎看不见，在微观结构上呈现极细微的纳米级颗粒排列而成的网，水分子被托举起来，轻轻抖动即可滑落，即超疏水现象。

　　等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术是一种薄膜制备的新技术，据贤集网小编了解，其原理是借助微波或射频等使含有薄膜组成的气体电离，在局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，非常容易发生反应，从而在基片上沉积出所期望的薄膜。为使化学反应在较低温度下进行，利用等离子体的活性来促进反应。等离子体增强化学气相沉积的制备工艺的设备组成原理图：

　　采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备薄膜材料时，薄膜的生长可分为以下过程：

　　a、初级反应：在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生反应，反应气体发生分解，形成离子和活性基团的混合物；

　　b、次级反应：活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运，同时各反应物间发生反应；

　　c、反应：初级与次级反应产物被吸附并与表面发生反应，同时有气相分子物放出。

　　等离子体增强化学气相沉积（PECVD）的主要优点是沉积温度低，对基体的结构和物理性质影响小；膜的厚度及成分均匀性好；膜组织致密、针孔少；膜层的附着力强；应用范围广，可制备各种金属膜、非晶无机膜。尽管有许多优点，但仍存在不足，一是经济成本，二是技术成熟度。在技术上，等离子体增强化学气相沉积无论是反应装置还是工艺都有待改进和完善。