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濕度對電子元器件及鉭電容器的可靠性影響

2023-04-10
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  濕度  表明大氣枯燥程度的物理量。在必定的溫度下在必定體積的空氣里含有的水汽越少,則空氣越枯燥;水汽越多,則空氣越濕潤。空氣的干濕程度叫做“濕度”。在此含義下,常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽滿差以及露點等物理量來表明;若表明在濕蒸汽中液態水分的分量占蒸汽總分量的百分比,則稱之為蒸汽的濕度。
濕度過高對電子元器材的影響是什么
跟著社會的開展,以及科學技術的不斷的前進,特別是進幾十年電子職業從無到有開展十分的快速。并且電子職業的更新換代十分的快速,關于貯存的環境要求也是十分的高,尤其是關于空氣濕度的要求也是十分的高。
下面簡略剖析下濕度對電子元器材和整機的損害:
絕大部分電子產品都要求在枯燥條件下作業和存放。據計算,全球每年有1/4以上地工業制造不良品與濕潤地損害有關。關于電子工業,濕潤地損害已經成為影響產品質量地首要因素之一。
1.集成電路:濕潤對半導體產業地損害首要表現在濕潤能透過IC塑料封裝從引腳等縫隙侵入IC內部,產生IC吸濕現象。
除濕機在SMT進程地加熱環節中構成水蒸氣,產生地壓力導致IC樹脂封裝開裂,并使IC器材內部金屬氧化,導致產品毛病。此外,當器材在PCB板地焊接進程中,因水蒸氣壓力地釋放,亦會導致虛焊。
依據標準,在高濕空氣環境露出后地SMD元件,必需將其放置在10%RH濕度以下地枯燥箱中放置露出時刻地10倍時刻,才能康復元件地車間壽數,避免作廢,確保安全。
2.液晶器材:液晶顯示屏等液晶器材地玻璃基板和偏光片、濾鏡片在出產進程中盡管要進行清洗烘干,但待其降溫后依然會受潮氣地影響,下降產品地合格率。因而在清洗烘干后應存放于40%RH以下地枯燥環境中。
3.其它電子器材:電容器、陶瓷器材、接插件、開關件、焊錫、PCB、晶體、硅晶片、石英振蕩器、SMT膠、電極材料粘合劑、電子漿料、高亮度器材等,均會遭到濕潤地損害。
作業進程中地電子器材:封裝中地半制品到下一工序之間;PCB封裝前以及封裝后到通電之間;拆封后但沒有運用完地IC、BGA、PCB等;等待錫爐焊接地器材;烘烤結束待回溫地器材;沒有包裝地產制品等,均會遭到濕潤地損害。
制品電子整機在倉儲進程中亦會遭到濕潤地損害。如在高濕度環境下存儲時刻過長,將導致毛病產生,關于計算機板卡CPU等會使滅手指氧化導致接觸不良產生毛病。
濕度過高對電子元器材的影響是什么?
跟著社會的開展,以及科學技術的不斷的前進,特別是進幾十年電子職業從無到有開展十分的快速。并且電子職業的更新換代十分的快速,關于貯存的環境要求也是十分的高,尤其是關于空氣濕度的要求也是十分的高。
下面簡略剖析下濕度對電子元器材和整機的損害:
絕大部分電子產品都要求在枯燥條件下作業和存放。據計算,全球每年有1/4以上地工業制造不良品與濕潤地損害有關。關于電子工業,濕潤地損害已經成為影響產品質量地首要因素之一。
1.集成電路:濕潤對半導體產業地損害首要表現在濕潤能透過IC塑料封裝從引腳等縫隙侵入IC內部,產生IC吸濕現象。
除濕機在SMT進程地加熱環節中構成水蒸氣,產生地壓力導致IC樹脂封裝開裂,并使IC器材內部金屬氧化,導致產品毛病。此外,當器材在PCB板地焊接進程中,因水蒸氣壓力地釋放,亦會導致虛焊。
依據標準,在高濕空氣環境露出后地SMD元件,必需將其放置在10%RH濕度以下地枯燥箱中放置露出時刻地10倍時刻,才能康復元件地車間壽數,避免作廢,確保安全。
2.液晶器材:液晶顯示屏等液晶器材地玻璃基板和偏光片、濾鏡片在出產進程中盡管要進行清洗烘干,但待其降溫后依然會受潮氣地影響,下降產品地合格率。因而在清洗烘干后應存放于40%RH以下地枯燥環境中。
3.其它電子器材:電容器、陶瓷器材、接插件、開關件、焊錫、PCB、晶體、硅晶片、石英振蕩器、SMT膠、電極材料粘合劑、電子漿料、高亮度器材等,均會遭到濕潤地損害。AVX代理商
作業進程中地電子器材:封裝中地半制品到下一工序之間;PCB封裝前以及封裝后到通電之間;拆封后但沒有運用完地IC、BGA、PCB等;等待錫爐焊接地器材;烘烤結束待回溫地器材;沒有包裝地產制品等,均會遭到濕潤地損害。
制品電子整機在倉儲進程中亦會遭到濕潤地損害。如在高濕度環境下存儲時刻過長,將導致毛病產生,關于計算機板卡CPU等會使滅手指氧化導致接觸不良產生毛病。
電子工業產品地出產和產品地存儲環境濕度應該在40%以下。有些品種還要求濕度更低。
任何品種的電子元器材依照封裝結構結構來分化都能夠簡略分為基體部分和外層封裝部分,外層封裝方法依照密封特色能夠簡略分為氣密封和非氣密封兩種方法。氣密封的電子元件一般都直接選用金屬或有機物把芯子安裝進入外殼后,再進行焊接或粘接。氣密封的電子元件內部與空氣完全隔開,電功能在作業時不會遭到濕度不斷改變的大氣影響,可靠性也較高。選用氣密封的電子元件的電功能一般都對空氣濕度十分靈敏,濕度的改變不但會對電信能構成明顯影響,乃至還會對可靠性直接構成影響。因而,都對錯選用氣密封不行的元件。非氣密封的電子元器材為了確保功能盡可能不遭到大氣環境影響過多,一般都選用環氧樹脂封裝,以確保元件具有必定的防潮性,介電性和強度。
選用非氣密封方法封裝的電子元件一般都是各種電功能對濕度不太靈敏的半導體器材,因為芯子組成材料大都都是在高溫下構成的固態化合物或氧化物,在常溫文必定濕度下化學安穩性較高,因而,即便運用時存在必定濕度,也不至于對根本功能和可靠性構成決定性影響。
出于對元件芯子的維護要求,此類元件選用的環氧樹脂實踐上并非只是在高溫下會構成安穩,不行逆交聯結構的熱固型環氧樹脂,而是在環氧樹脂中還加入了80-90%的超細二氧化硅粉構成的混合物。此類環氧樹脂在室溫時呈固態,在必定溫度和壓力下很快構成凝膠態,再在必定溫度下保持必定時刻,環氧樹脂會快速構成安穩的交聯結構,與硅粉一同徹底固化成具有必定強度,又必定防潮性,具有很高介電常數,不焚燒的玻璃化環氧基包封層。
因為此類環氧樹脂在塑封時有必要在150-180℃的高溫高壓下快速被注射進入精細模具腔體,因而,塑封后的環氧樹脂層即便在200倍的顯微鏡下也不存在微細氣孔,密封性杰出,能夠滿足各類半導體芯組的密封要求。
 但是,因為任何電子元件的芯子都需要引線與電路聯通,而此類引線有必要運用熱膨脹率與環氧包封層不同的金屬,因而,當溫度呈現改變時,在芯子引出線和環氧樹脂包封層之間仍是會構成液體不能進入,但氣體能夠進入的微細縫隙。這些微細的縫隙在必定時刻內依然無法阻止各種氣體和水汽的緩慢滲入。
選用此類封裝方法的元件一般也可稱為半密封元件。
不同類型的電子元件因為運用材料對濕度靈敏程度的不同而分為不同等級,不同濕度靈敏等級的電子元件在交付與運用前,有必要選用不同方法的密封包裝方法,以避免從出產出來到運用期間在空氣中露出時刻過長而過量吸潮導致的各種質量問題。依照吸潮對電功能影響程度的不同,電子元件的濕度靈敏等級能夠劃分為8級,它們分別為;1,2,2A,3,4,5,5A,6八個等級。數字越大,表明該元件對濕度的靈敏等級越高,在包裝盒轉運時有必要有嚴厲的包封方法和明確的貯存時刻和溫度及濕度要求。
 關于二氧化錳做陰極的片式鉭電容器,它的濕度靈敏等級是3級,而關于陰極選用3,4乙烯二氧噻吩【聚噻吩】導電高分子材料的片式鉭電容器,因為其陰極有較強的親水性,因而,它的濕度靈敏等級為5A級。
???? 依據很多實踐經歷計算,濕度靈敏等級小于2級的電子元件,在轉運和貯存時均無需運用能夠避免吸潮的真空包裝,只是做好強度和防靜電包封就能夠滿足要求。這類電子元件即便在空氣中露出時刻較長【一星期至數月】,假如不考慮引腳氧化和表面活性下降對可焊性影響,吸潮程度較低,對電功能根本沒有影響。而濕度靈敏等級為3級以上的電子元件,在轉運和貯存期間,有必要運用能夠避免吸潮的真空包裝,并且在濕度為40%以上的空氣中露出時刻不能超越24小時。假如因為任何原因致使該類電子元件在空氣中放置時刻超越24小時,在焊接運用前有必要對該電子元件進行必定溫度,必定時刻的烘干去潮氣處理。不然,當進行主動的載流焊接或波峰焊接時,因為在180度以上停留時刻會超越90秒,內部吸附的水汽會敏捷瞬間氣化,導致元件內部瞬間壓力過高,構成外包封層決裂或電功能失效。此類現象有人形象地成為‘爆米花’現象。構成這一現象的原因,首要是因為吸附的水分在氣化時,一個體積的水會變為40倍的摩爾體積,破壞性可想而知。
 關于因為在轉運和貯存進程中嚴重吸潮的3級以上的電子元件,假如運用手藝焊,則運用前不用持續去潮氣處理,待通電時其內部吸附的水汽會緩慢釋放出來,對外觀和功能根本沒有影響。假如運用載流焊接或其他主動焊接方法,有必要在運用前進行必定溫度和必定時刻的徹底去潮處理。關于片式鉭電容器,通過很多實驗,咱們推薦的去除潮氣的溫度和時刻為;125℃/12小時,85度/48小時。以上時刻和溫度適用于D殼以上的體積較大產品。假如體積較小,AVX代理商則時刻能夠適當縮短。具體時刻以實驗為準。
 實踐上半密封的電子元件在轉運和貯存上運用真空包封還有另外一個意圖,那就是避免引線因為高溫高濕而氧化或表面活性喪失。總的來說,關于半密封的各類電子元件在轉運和貯存進程中進行嚴厲的防潮,是確保電子元件可靠性的十分必要的手段。此點請制造者和運用者必須留意。
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