浅谈电子产品封装保护工艺的演进和应用场景

电子产品的更新迭代离不开电子元器件的不断升级，20世纪初发明真空三极管，20世纪50年代发明了第一块集成电路，现如今，集成电路制造商已向2nm制程工艺发起挑战。

随着电子元器件的升级发展，电子产品设计者和制造商需要将电子产品制造地更加小型化，同时又需要让电子产品使用更多的电子元器件来增加更多的功能，留给产品保护工艺的压力很大并且空间极其有限。

好在，保护工艺也在不断演进。20世纪40年代的灌封工艺;20世纪60-70年代出现了三防漆涂覆、点胶工艺;20世纪80年代低压注塑封装保护工艺诞生;现如今，3D数字化封装保护工艺也已面世。

电子元器件越发精密昂贵，选用妥善可靠的保护工艺，显得尤为重要。

灌封工艺，三防漆涂覆、点胶工艺是目前主流的保护工艺，从事这些工艺开发的设备制造商，材料制造商相对更多，也更为电子制造业的工程师熟知。

那低压注塑封装保护工艺，3D数字化封装保护工艺有哪些技术特点?适合的应用场景有哪些?下面将进行具体介绍。

低压注塑封装保护工艺

聚酰胺热熔胶低压注塑工艺(以下简称低压注塑工艺)起源于20世纪80年代欧洲汽车工业，开发之初用于汽车连接器的包封保护，是将热熔胶加热至熔化，以很低的注塑压力(1.5-60bar)注入模具并快速固化成型(5-50秒)的包封保护工艺。注塑的温度范围在150-240℃之间，并且这个温度在接触到电子元器件和金属模具时热量瞬间导出降温。

通过这种低压注塑工艺，可以温和地将PCBA、FPC、连接器、传感器、线束等敏感精密的电子元器件包封保护起来，而不会对其产生伤害。

低压注塑材料

低压注塑工艺使用的化学材料是以二聚脂肪酸为基础的高性能聚酰胺热熔胶，该脂肪酸来自可再生资源，比如大豆，葵花籽和油菜籽，缩聚成二聚物。

在缩聚过程中，该二聚脂肪酸和二胺发生反应，释放出水，生成聚酰胺热熔胶。这类热熔胶环保无卤无毒，耐温范围宽广，具有低温柔韧性，和高温无蠕变性，比其他热熔胶更加坚固结实，有类似于塑料的特性。

聚酰胺热熔胶是一种热塑性材料，固化过程不会产生交叉链接，也不会释放任何有毒烟气，与环氧树脂或聚氨酯这些热固性材料相比有很大的优势。

这类粘合剂的另一个重要特点是它的粘性，它可以将被包封的众多基材(如PCB，电线绝缘材料，塑料等)牢固的粘合起来，形成一个完美的防水减震系统。

应用场景

低压注塑不需要灌封工艺的塑料外壳，聚酰胺热熔胶和PCBA具有粘结力，贴合PCBA;通过模具设计，可以实现选择性包封，可以成型为客户需要的外型结构，而不是灌满整个塑料盒。

相较三防漆涂覆，低压注塑包封后的PCBA，有一定的厚度，具有结构功能和抗震效果;聚酰胺热熔胶固化时间短，固化效果易观测，无溶剂挥发，生产环境绿色环保。

这一切通过模具设计实现，带来更高的制程稳定性和更高的良品率。低压注塑后的产品符合行业标准及客户端标准的同时，以其出色的结构功能往往可以减少螺丝、螺母等紧固件的使用，还会在下一步装配流程中提高装配效率，节约产品的内部空间。

3D数字化封装保护工艺

3D数字化封装保护工艺是将喷胶(墨)3D打印技术应用于PCBA等电子产品的封装保护领域，将UV胶水(墨水)精准的喷射至需要防护的区域，并通过多层堆叠形成3D形态，为PCBA、FPC等产品提供高强度的保护。

出色的硬件创新应用，实现喷射高精度。独立驱动实现选择性，单个喷头喷孔数量>1000个，每个喷孔独立驱动，喷射频率最大可达20KHz/s。两个喷孔间距≈0.0635mm，单个胶点体积80±10%皮升，单个胶点均匀致密。单层厚度≈0.016mm，UV固化，层层固化，层层堆叠，形成3D形态铠甲。

3D数字化封装保护工艺可实现多样化的电子产品封装保护。

薄层涂覆。单层喷涂只需要1秒钟，按照IPCA-610标准，三防漆的厚度必须在0.03mm到0.13mm，喷涂2层，即达一般要求，轻松实现薄层涂覆。

厚层涂覆。可进行多层堆叠，获得更厚的保护层的同时，更可形成3D形态，具有一定的机械强度，满足高防护要求的产品。

单独围栏。即使两个元器件的间隙只有0.4mm，也可以实现极细围栏。通过调整像素点，实现可选择的围栏高度。

围栏+填充。实现不同部位不同等级防护，围栏内可以选择原有UV胶水填充，也可以选用其他胶水填充。

应用场景

数字化封装保护采用全区域图像处理技术，无需遮蔽工序，即可完成选择性精密涂覆，即使是直径1mm的测试点也可精准规避。

涂覆厚度精确可控，带来高强度的防护。减少施胶面积，节约材料用量，同时提高生产效率。设备可灵活加入SMT产线，无需额外编程。如打印机一般，直接导入封装图形，即可实现在线封装保护。

当产线效率被繁复的遮蔽去遮蔽工序所累，当需要进行小批量多品种的柔性生产，完全可以考虑采用数字化封装保护解决方案。

当然，我们建议保护所有电子元器件，以延长终端产品的使用寿命，并保护元器件免受环境影响。所要求的防护等级取决于终端产品的应用环境。

当你选择低压注塑封装保护工艺，3D数字化封装保护工艺这类有别于传统的保护工艺时，一个有经验的理解整个工艺流程的供应商能够提供更多价值。

审核编辑：汤梓红