引言
随着工业快速发展，电连接器逐步应用到工业和室外环境中，市场上对电连接提出新的要求：电连接器必须具备一定的防水能力。防水电连接器是将产品应用到有水的工作环境中，在外界水作用下能够保证产品的机械性能、电器性能。目前电连接器产品是由电源端子与塑料组装而成，组装之间间隙不可避免，因此在电连接器设计时，防水成为其设计工作中的难点之一。
防水等级要求目前对电连接器的防水性能判断主要依据IP防护级，防水等级从IPX0-IPX8，其中IPx8是最高等级，目前市场上对电连接器防水要求基本都要达到IPX7标准，下面详细介绍IP防水等级要求。
等级0：产品对水的浸入没有保护；
等级1：滴水实验装置垂直滴下水滴在产品表面10分钟，产品本身无影响；
等级2：将产品倾斜15°，用滴水实验装置喷水10min，产品对垂直到15°的水滴不会受到影响；
等级3：滴水装置对垂直方向两侧60°以内喷水，产品对60°以内的水不会受到影响；
等级4：产品作用在任何方向来的水10分钟，产品无影响[3-4]；
等级5：产品受到任何方向来的喷水最少3min，产品无影响；
等级6：产品受到任何方向的强烈喷水，最少3min，产品无影响；
等级7：产品作用于深1m的水中，沉没30min，产品没有水浸入；
等级8：产品常时间作用于水中，产品仍可以使用，测试有厂商自行决定。
防水电连接器设计电连接器产品使用时，产品一般焊接在PCB主板上，主板固定在机壳内部，电连接器只有框口部分露在机壳外面供另一头连接对插，这里指的防水是指水不能通过机壳开口处进水和水不能通过电连接框口内部进水，所以电连接器防水设计主要分两个方面：
一、产品与机壳之间的密封防水，此处防水主要采用密封垫圈。
二、产品本体防水，主要采用贴膜、嵌件成型、点胶三种或者其中两者混用，目前普遍采用嵌件成型、点胶，其中贴膜和嵌件成型只能满足IPX4，电连接器产品要能实现IPX7防水，只能选择点胶或嵌件成型＋点胶两种方案。
01机壳与产品之间防水产品与机壳组装配合之间存在间隙,外面的水会通过间隙渗透进去，所以产品与机壳之间通常采用密封圈进行密封,它是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触表面上产生接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则产生密封。
电连接器与机壳之间的密封是处于静态的，所以密封圈的选择主要是根据产品的实际制程。大部分电连接器中所用的密封圈是考虑它的耐热性。
常见密封圈橡胶圈性能参数如下。
聚氨脂橡胶：机械强度和耐磨性较好，但耐热性和耐化学药品性差，耐温性-20℃~℃；
丁腈橡胶：耐磨性和耐油性好而且价格也便宜，但耐候性差，耐温性–10℃~80℃；
氯丁橡胶：机械强度、耐磨性和耐热性等都较好，价格也便宜，耐温性–35℃~℃；
乙丙橡胶：耐候性好，价格便宜，但耐油和耐热性差，耐温性–40℃~℃；
异丁橡胶：耐候性和耐热性好，但耐油性和耐燃性差，耐温性–30℃~℃；
氟橡胶：机械强度、耐磨性和耐热性较好，但价格较贵，耐温性–10℃~℃；
硅橡胶：耐热性好，机械强度差，耐温性–70℃~℃；
低弹性橡胶：冲压吸收性好，耐热性和耐寒性差，耐温性10℃~60℃。
目前电连接器制程温度相对较高，结合硅橡胶具有耐高温，耐老化，高弹性，无毒无味的特点且有良好的电绝缘性等特点，因此电连接器制作过程中一般选择硅橡胶。
02产品本体防水电连接器产品本体防水指的是水不能通过露在机壳外面的产品框口处进水，水进入到产品框口内部，再通过电源Pin与塑料槽之间的间隙进入到机壳内部。
电连接器产品按照互配插拔形态可分为直立结构和弯角结构，直立式结构产品与PCB一面接触，水只能通过产品的一面防水。
对于弯角式产品，水可能由两个面进入到机壳内部，所以要对两面进行防水，防水相对困难，成本也比较高，后期产品量产也会有瓶颈，所以在产品设计的时候，无论是弯角式结构还是直立式结构尽量避免两面防水，要做单面防水。
目前本体防水可采用贴膜、嵌件成型、点胶三种，而现在防水等级要求高，大部分采用嵌件成型、点胶和嵌件成型和点胶组合三种，下面详细介绍三种防水。
点胶防水
点胶是指用点胶机将流体的胶水直接点在连接器组装的间隙处，经过一段时间的自然固化或者烘烤固化，在连接器间隙出形成防水密封层，防水密封作用。其中对于不同的产品在不同使用制程中，对于胶水的选择是不同的，下面介绍电连接器产品在点胶时胶水的选择：
胶水的封装材料主要四大类型：
环氧树脂：粘结性能、耐化学性好，固化基本没有挥发物释放；
硅树脂：耐候性好，使用温度高，电性能好；
聚氨脂：粘结性能、柔韧性好；
丙烯酸脂：暴露在紫外线或可见光下，10～20s内可固化。
点胶的重要参数为粘稠度，根据不同点胶槽的间隙大小，选择合适的粘稠度。设计产品时，结构要优化，即能保证气密性又能保证不溢胶。在胶水的使用方面，要对点胶进行严格的管控，包括胶水的保存，取放，回温，针头大小与清洗频率，走针路线，点胶的气压与周期，烘烤温度与周期等。综合相关性能如果要达到气密性要求应首选硅胶胶水。
嵌件成型
嵌件成型是指在模具型腔内装入预先准备的零件，然后合模进行塑料注射。烧融的塑料材料充满零件以外的型腔空间，凝固后和零件承成为一体，开模后作为整体一起被顶出。
电连接器产品，电源pin与塑料组装，两者之间存在不可避免的间隙，采用嵌件成型结构，将塑料与端子做成整体。塑料与端子封闭，避免之前插针式设计会造成端子与塑料间隙。
嵌件成型+点胶防水
一般嵌件成型的半成品还需要与其它进行组装，组装配合处存在间隙，此时需要防水就是嵌件成型+点胶防水混合使用，它就是指在嵌件成型半成品与其它零件组装配合处点胶，使组装无缝隙，达到防水。
防水测试电连接器防水测试可根据防水测试规范，不同的IP等级要求选择对应实验测试方法。防水规范中防水测试完成后，产品需要晾干，由于这种防水测试由测试到晾干，单个产品测试时间比较长，或者有的产品会受潮在客户端制程中会出现受热起皱问题，所以产品量产中，此种防水测试方法不能满足在线测试要求。
但为了在线测试产品的防水质量，可通过水压转换气压测试进行测试，即产品气密性测试。气密测试是指利用治具将产品密封住，压缩空气通过气密性检测仪进入到测试产品内部，气密性检测仪的传感器实时感应气体的变化，此种测试介质是空气，是无损测试，而且测试不会对产品造成危害，操作简单，测试过程快，适合厂内在线大量生产。
结论目前电源连接器产品广泛应用在室外和工业环境中，产品在使用中必须能承受一定的灰尘和水分，仅仅通过防护罩防尘和防水，并不能彻底解决问题，元器件本身必须防尘和防水，所以在产品设计初期连接器必须具备防水能力。产品开发时，需根据不同产品的不同应用场所，不同的防水要求，结合成品的制造成本，来挑选对应的防水设计。