电子组装工艺与设备(大二下学期)第1章第3节电子设备的环境

第二节电子设备的环境环境的分类及其对电子设备的影响•分类：一般可分为自然环境、使用环境和特殊使用环境。除自然环境外，工业环境和特殊使用环境也称为诱发环境。自然环境：温度、湿度、辐射、降水、盐雾、生物等；使用环境：腐蚀性介质、高低温、高低压等；特殊使用环境：飞机飞行、宇宙飞行器航行、水下航行的舰艇等•环境对电子设备的影响：环境因素造成的设备故障是严重的。1971年,美国曾对机载电子设备全年的各类故障进行过剖析,结果发现,50%以上的故障系各种环境因素所致。温度、振动及潮湿环境造成电子设备43.58%的故障。电子设备最重要的失效原因,可能是各种环境因素造成的腐蚀。潮湿、高温、盐雾、电化学反应及各种污染性杂质等等,都可能造成腐蚀。高温：主要影响材料软化、化学分解和老化金属氧化、设备过热、润滑油粘性降低、金属膨胀不同典型故障结构强度减弱，电性能变化接地接触电阻增大，金属表面电阻增大，元件损坏，低熔点焊锡缝开裂，焊点脱开，轴承损坏，紧锁装置松动或接触不良低温：主要影响冷凝现象，材料脆化，物理收缩，元器件性能改变典型故障绝缘性下降，结构强度减弱，电缆损坏，橡胶变脆，插头插座、开关件接触不良，石英晶体不振荡等。高湿度：主要影响吸收湿气，电化反应，锈蚀。典型故障绝缘电阻降低，增大绝缘部位的导电性。机械强度下降，电气性能下降。盐雾：主要影响锈蚀和腐蚀，化学反应；典型故障增大磨损，机械强度下降，结构强度减弱，绝缘材料电阻下降空气中能容纳一定量的水汽，气温愈高，空气中所能容纳的水汽愈多，反之愈少。当空气温度低到不能容纳原先所含有的水汽时，过剩的水汽便凝结成小水滴。沿海地区空气中含有大量随海水蒸发的盐分，其溶于小水滴中便形成了盐雾盐雾中的主要成分为NaCl，以Na+和Cl－的形态存在霉菌：主要影响霉菌繁殖、吸附水分、材料腐蚀典型故障有机材料和无机材料结构强度下降、介质损耗增大、活动部分被堵塞二、温度、湿度和霉菌因素的影响•温度对元器件的影响1.功率器件（结温、热击穿）2.电阻（使用功率下降、阻值变化）3.电容（使用时间、电参数）4.电感器件（变压器、扼流圈）•湿度对整机的影响高湿低温，产生凝露现象，使产品电性能下降；高湿高温，水分渗入设备内部，造成短路，引起火灾；潮湿会加速金属或非金属材料的腐蚀。防潮措施：1.选用耐腐蚀、防潮、化学性能稳定的材料；2.浸渍（绕线产品）3.灌封（细小部件或电路单元）4.密封5.驱潮6.吸潮（硅胶）•霉菌对整机的影响是指生长在营养基质上而形如绒毛状、蜘蛛网状或絮状的真菌。1.直接危害使有机材料结构变化、物理性能和电性能变坏2.间接危害分泌物引起金属和绝缘材料腐蚀恶化防霉措施：1.控制环境条件（低温通风）2.使用防霉材料3.用紫外线杀菌4.防霉处理三、电磁噪声因素影响•当电路中出现不应有的电压、电流信号而干扰到电子设备的正常工作，称之为电磁干扰或噪声。•干扰源的种类比较多，电磁干扰通过导线传导或电磁场辐射而传到受干扰源。设计措施：抑制噪声源，消除噪声的耦合通道，抑制接收系统的噪声。主要技术有：屏蔽、滤波、接地等。四、机械因素的影响•种类：振动、冲击、碰撞、离心力•危害：1.机械性损坏电阻电容引线断裂；印制板导线脱落结构件开裂；连接件松动2.工作点变化谐振使可变电容片电容量发生变化等。3.电连接和电接触失效接插件松动，接触器和继电器误动作措施：1.选用强度和硬度较好的材料2.采用防振方法，安装防震其生产对电子设备的要求1.生产条件对电子设备的要求1)设备中的零件、部件及元器件,其品种和规格应尽可能地少,尽量使用由专业厂生产的通用零、部件或产品。2)设备中的机械零、部件,必须具有较好的结构工艺性,能够采用先进的工艺方法和流程,使得原材料消耗低,加工工时短。3)设备中的零、部件和元器件及其各种技术参数、形状和尺寸等,应最大限度的标准化和规格化；还应尽可能采用生产厂以前曾经生产过的零、部件,充分利用生产厂的先进经验，使产品具有继承性。4)设备所使用的原材料,其品种、规格越少越好,应尽可能少用或不用贵重材料,立足于使用国产材料和来源多、价格低的材料。5)在满足产品性能指标的前提下,其精度等级应尽可能地低,装配也应简易化。电子设备设计制造的依据1）设备的性能指标性能指标包括电性能指标和机械性能指标。2）设备的环境条件主要指气候条件、机械作用力条件、化学物理条件和电磁污染条件。3）设备的使用要求，主要包括对设备体积、重量、操作控制和维护的要求。4）设备可靠性和寿命5）设备制造的工艺性和经济性要求既易于组织生产又造价低廉。电子设备设计制造的任务1.预先研究阶段2.设计性试制阶段3.生产性试制阶段4.产品的鉴定、定型整机制造的内容和顺序1)原材料、元器件检验,理化分析和例行试验。2)主要元器件的老化筛选。3)零件制造。4)通用工艺处理。5)组件装校。6)总装