电子元器件如何对环境应力进行防护？

环境应力是指除了温度以外的大气环境应力，包括潮湿、干燥、气压、霉菌、日光、噪声、尘埃、盐雾、风雨、辐射等。

电子产品的应用范围和使用场所，已经遍及到人们直接或间接活动到的所有场所。电子产品从生产出来，经库存、运输到交付使用，每时每刻都在经受各种应力的作用，使其物理、化学、机械和电气性能不断发生变化。作为气候应力因素的温度、湿度、气压、生物、霉菌等对电子产品的影响是错综复杂的，它与电应力、机械应力、热应力等许多因素，同时综合作用于电子产品，最终导致产品发生故障。

电子元器件如何对环境应力进行防护？

首先要确定环境应力对器件的作用机理。

其次需要定义环境条件。

环境应力导致的器件性能老化很多时候是缓慢的器件性能退化，这种退化达到某个临界值时，会导致器件功能突然异常，对长期可靠性影响较大。

如果环境条件在产品寿命期内引起的器件特性老化是致命的，必须：

1、选择满足环境要求的器件；

2、提出设计需求通过环境隔离降低对器件的环境要求；

3、对设备进行使用环境限定。

这些措施可以分别使用，也可综合使用，需要依据产品的市场定位和营销策略权衡。

下表是DELL对其电脑使用的环境要求，可以借鉴使用。

DELL对其电脑使用的环境要求

 

污染物	含量
细微粒	0.05mg/m3
粗微粒	0.05mg/m3
水溶性盐	0.03mg/m3
硫酸盐	0.03mg/m3
亚硝酸盐	0.012mg/m3
挥发性有机化合物（沸点>30°C）	400ppb / 1.6mg/m3
二氧化硫	150ppb  ＝   0.15ppm
硫化氢	40ppb     =   0.04ppm
氨	50ppb
一氧化氮	500ppb
二氧化氮	250ppb
三氧化氢氮	50ppb
臭氧	250ppb
HCL+CL2	6ppb

 

注：ppb=parts per billion。

案例分析：

电阻硫化导致电源模块大量失效

案例背景：

某厂家的某电源模块在市场运行一年后出现大量失效，年失效率高达3000ppm。

案例分析：

失效分析发现电源模块的失效大部分为其中使用的取样电阻阻值升高或开路导致，电阻为片式电阻，用电子显微镜可观察到端头有硫化银生长物，如下图：

由于电阻膜的端电极和电阻膜的连接由底层的银导带完成，由于电源模块在加工中需要变化取样电阻调整电压，因此取样电阻大部分手工焊接，焊接温度过高，使导带上的镀镍和锡铅覆盖层收缩使银导带外露，加上电阻本身的制造工艺欠佳，导带覆盖较差。外露的银导带与空气中的硫发生反应，形成硫化银，导带电阻增大，当导带完全腐蚀后，导带开路，电阻呈现开路。

改进措施：

使用导带覆盖完整的电阻，避免手工焊接，使用三防漆涂敷。

管控点：

1）电源模块取样电阻必须使用抗硫化能力强的电阻；

2）避免手工焊接贴片电阻。

原文标题：电子元器件如何对环境应力进行防护？附案例分析！

文章出处：【微信公众号：硕博电子技术交流平台】欢迎添加关注！文章转载请注明出处。

责任编辑：haq