霍尔传感器灌封工艺全解析 | 专业防护，提升可靠性

霍尔传感器是一类重要的磁场感应器件，广泛应用于汽车电子、工业控制、消费电子等领域。由于其多采用非气密性封装，在苛刻环境（如高温、湿度、油液、振动等）中，如果缺乏有效的保护，极易受到外部介质和机械冲击的影响。因此，灌封（Potting）与涂层披覆（Conformal Coating）是霍尔传感器可靠性设计中的关键环节。

灌封：通过向壳体内部注入灌封材料，形成整体包裹，提供电气绝缘、防护和机械加固；

涂层披覆：在PCB或敏感元件表面形成薄膜层，主要用于防潮、防尘和基本化学防护。

一、环境与机械保护方式

1. 灌封的作用

灌封可有效消除以下风险：

• 环境与化学风险：如潮湿、油液、腐蚀性气体；
• FOD（异物碎片）防护：避免碎片掉落造成短路；
• 机械冲击与振动保护：提高结构可靠性，防止焊点、引脚疲劳。

在某些无PCB应用场景中，霍尔传感器的引脚直接与模具主体焊接，如果缺乏灌封保护，振动将导致焊点脆弱，存在失效风险。灌封材料在此时不仅起到电绝缘作用，还可显著提升机械稳定性。

2. 涂层披覆的作用

涂层披覆主要功能：

• 环境和化学保护；
• 异物防护；
• 在轻载环境下，提供有限的振动保护。

与灌封相比，涂层更适合低应力或空间受限的场景。

二、无PCB应用中的灌封

• 浅灌封：适用于对磁隙要求严格的场景（如霍尔元件与磁铁间距很小）。灌封层仅覆盖敏感区域，减少机械冲击和FOD风险，但传感器活性面通常暴露在外。

• 深灌封：当环境苛刻或需高强度机械防护时，采用深灌封。组件被整体覆盖，形成坚固的屏障，能抵御振动、冲击和介质腐蚀。

注意事项：

• 灌封前需进行Z轴固定，避免传感器芯片与壳体之间出现气隙；
• 深灌封需保证套筒高度足够，使聚合物完全覆盖IC；
• 对浅层灌封，可通过表面粗糙化槽提升粘附性。

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三、PCB应用中的灌封

在带有PCB的霍尔传感器中，灌封的主要作用是：

• 保护PCB线路与焊点免受潮湿与腐蚀；
• 增强整体抗震动与抗冲击性能；
• 结合涂层工艺，实现复合防护。

四、灌封材料的选择

灌封材料的性能直接决定了霍尔传感器的可靠性。常用的性能要求包括：

1. 工作温度范围：应在整个应用温度范围内保持稳定的物理与电气特性。
2. 粘附性：在热塑性和热固性基材上均应具备良好粘附性。
3. 热膨胀系数（CTE）：应尽量接近塑料外壳，避免热循环中开裂或剥离。
4. 硬度：需足够硬以承受冲击和振动，但又不能过脆。
5. 吸水率：低吸水率可避免电性能衰退。
6. 耐化学性：抵抗变速箱油、燃油、制动液等介质。
7. 粘度与流动性：低粘度便于填充复杂腔体，避免气泡。
8. 固化特性：需保证完全固化与排气，深腔体可采用分步灌封。

推荐材料

PUR 1680 A/B 双组分无溶剂型弹性体树脂：

• 室温或加热均可固化，固化后具柔韧性；
• 低粘度，良好流动性，可深层填充；
• 优异的低温特性与耐候性；
• 高电绝缘性、防潮防水；
• 与大多数金属、塑料粘结力强；
• 绿色环保，无重金属。

典型应用：通讯设备、变压器、电源模块、点火控制器、传感器等电子器件的浇注与灌封。