Littelfuse：使用灌封友好型轻触开关保护PCB上的电子元件
在电子产品领域，确保印刷电路板(PCB)的长期使用寿命和可靠性至关重要。印刷电路板是所有电子设备的核心部件，如何选择恰当的方法来保护其关键元器件免受损害和恶劣环境条件的影响，这一点尤为关键。本应用说明对比了保护安装在PCB上的电子元器件的两种主要方法：敷形涂层(conformal coating)和灌封(potting)。每种技术都具有显著的优势和劣势，因此，根据性能优化和应用需求做出恰当的选择至关重要。
1.敷形涂层
敷形涂层提供了一种轻量且多功能的保护解决方案。该方法是在印刷电路板上涂上一层薄薄的绝缘材料保护材料，使其贴合元件的轮廓。这种涂层能保护印刷电路板免受环境污染物(如湿气、灰尘和化学品)的侵害。其应用方法包括：
喷涂：此方法使用气溶胶罐或喷枪来涂覆涂层材料。它既适用于小批量也适用于大批量生产，并允许进行选择性涂覆。
浸涂：将PCB浸入装有涂层材料的槽中，确保完全覆盖。此方法对于大批量生产非常高效，但可能需要进行遮蔽处理以防止特定区域被涂覆。
刷涂：这种手动方法适用于小批量生产或返工。它允许精确涂抹，但比较耗时。
敷形涂层的厚度通常介于25至75微米之间，这种薄度最大限度地减少了对组件重量和空间的影响。这种薄度也便于对元器件进行检查和维修，这在测试或维护阶段是一个显著优势。此外，可用的涂层材料种类多样(如丙烯酸、聚氨酯、有机硅或环氧树脂)，使得保护措施能够根据每种应用的具体要求进行定制。然而，需要注意的是，这种方法对机械应力和振动提供的保护有限，并且可能不适用于具有尖锐边缘或复杂几何形状的组件。在极端环境下，其有效性也会降低。
2.灌封
灌封以其坚固耐用的保护而著称。该工艺涉及将 PCB 或特定元器件完全封装在树脂中。树脂固化后，形成一道抵御机械应力、振动和极端环境的坚固防护层。此方法能确保卓越的电气绝缘性能，这对于关键应用至关重要。此外，灌封提供了更高水平的物理安全性和防篡改性，使其成为需要最高可靠性的应用的理想选择。灌封还通过屏蔽湿气、灰尘、化学品和腐蚀，提供全面的环境保护。灌封材料的机械稳定性可吸收振动和冲击，防止元器件损坏。再者，难以去除的树脂阻碍了逆向工程，增强了防拆解/防篡改能力。某些用于灌封的树脂还能增强散热，这对高功率应用非常有益。
图1使用KSC XA轻触开关的印刷电路板，填充灌封材料的过程
然而，必须指出的是，维修经过灌封的组件通常极其困难，甚至不可能。此外，添加树脂会增加组件的重量和体积，而且总体成本通常高于敷形涂层。尽管如此，在抗冲击性方面，灌封是最佳选择。如果设备需要承受潜在的冲击损伤，灌封可提供最高级别的保护。当需要显著的减震、散热以及增强保密性与安全性时，灌封同样适用。
3.C&K Littelfuse解决方案：灌封友好型轻触开关
KSC PF系列开关专为满足表面积小的产品的尺寸和性能要求而设计，同时能承受液体和振动等严苛环境因素。KSC PF轻触开关将紧凑的表面贴装技术(SMT)外形尺寸(6.2 x 6.2 x 5.2mm)与灌封友好的延伸式防护框相结合，增强了对灌封层厚度的容忍度，加快了生产速度，并提升了质量。传统使用扁平防护框的方法不允许在防护框上方进行灌封。而采用延伸式防护框后，这个问题得到了有效避免，从而简化了生产过程并确保了更好的控制。KSC PF开关具有IP67密封等级，使用寿命高达100万次，并且专为SMT设计，使得PCB组装更加简便。
KSC XA系列开关同样提供带有延伸式防护框的版本，以允许灌封材料覆盖。
图2 KSC4系列轻触开关标准版，带扁平外壳
图3 使用延伸式防护框的KSC PF系列轻触开关(灌封友好型)
注：1. KSC4系列的最大灌封高度为2.9毫米，灌封高度不得超过框架顶部;2. KSC PF系列的最大灌封高度为3.5毫米。
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