電子元器件如何對環(huán)境應(yīng)力進行防護？

環(huán)境應(yīng)力是指除了溫度以外的大氣環(huán)境應(yīng)力，包括潮濕、干燥、氣壓、霉菌、日光、噪聲、塵埃、鹽霧、風(fēng)雨、輻射等。

電子產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和使用場所，已經(jīng)遍及到人們直接或間接活動到的所有場所。電子產(chǎn)品從生產(chǎn)出來，經(jīng)庫存、運輸?shù)浇桓妒褂?，每時每刻都在經(jīng)受各種應(yīng)力的作用，使其物理、化學(xué)、機械和電氣性能不斷發(fā)生變化。作為氣候應(yīng)力因素的溫度、濕度、氣壓、生物、霉菌等對電子產(chǎn)品的影響是錯綜復(fù)雜的，它與電應(yīng)力、機械應(yīng)力、熱應(yīng)力等許多因素，同時綜合作用于電子產(chǎn)品，最終導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生故障。

電子元器件如何對環(huán)境應(yīng)力進行防護？

首先要確定環(huán)境應(yīng)力對器件的作用機理。

其次需要定義環(huán)境條件。

環(huán)境應(yīng)力導(dǎo)致的器件性能老化很多時候是緩慢的器件性能退化，這種退化達到某個臨界值時，會導(dǎo)致器件功能突然異常，對長期可靠性影響較大。

如果環(huán)境條件在產(chǎn)品壽命期內(nèi)引起的器件特性老化是致命的，必須：

1、選擇滿足環(huán)境要求的器件；

2、提出設(shè)計需求通過環(huán)境隔離降低對器件的環(huán)境要求；

3、對設(shè)備進行使用環(huán)境限定。

這些措施可以分別使用，也可綜合使用，需要依據(jù)產(chǎn)品的市場定位和營銷策略權(quán)衡。

下表是DELL對其電腦使用的環(huán)境要求，可以借鑒使用。

DELL對其電腦使用的環(huán)境要求

注：ppb=parts per billion。

案例分析：

電阻硫化導(dǎo)致電源模塊大量失效

案例背景：

某廠家的某電源模塊在市場運行一年后出現(xiàn)大量失效，年失效率高達3000ppm。

案例分析：

失效分析發(fā)現(xiàn)電源模塊的失效大部分為其中使用的取樣電阻阻值升高或開路導(dǎo)致，電阻為片式電阻，用電子顯微鏡可觀察到端頭有硫化銀生長物，如下圖：

由于電阻膜的端電極和電阻膜的連接由底層的銀導(dǎo)帶完成，由于電源模塊在加工中需要變化取樣電阻調(diào)整電壓，因此取樣電阻大部分手工焊接，焊接溫度過高，使導(dǎo)帶上的鍍鎳和錫鉛覆蓋層收縮使銀導(dǎo)帶外露，加上電阻本身的制造工藝欠佳，導(dǎo)帶覆蓋較差。外露的銀導(dǎo)帶與空氣中的硫發(fā)生反應(yīng)，形成硫化銀，導(dǎo)帶電阻增大，當導(dǎo)帶完全腐蝕后，導(dǎo)帶開路，電阻呈現(xiàn)開路。

改進措施：

使用導(dǎo)帶覆蓋完整的電阻，避免手工焊接，使用三防漆涂敷。

管控點：

1）電源模塊取樣電阻必須使用抗硫化能力強的電阻；

2）避免手工焊接貼片電阻。

原文標題：電子元器件如何對環(huán)境應(yīng)力進行防護？附案例分析！

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