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湿度对电子元器件及钽电容器的可靠性影响

2023-04-10
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  湿度  表明大气枯燥程度的物理量。在必定的温度下在必定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越枯燥;水汽越多,则空气越湿润。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此含义下,常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱满差以及露点等物理量来表明;若表明在湿蒸汽中液态水分的分量占蒸汽总分量的百分比,则称之为蒸汽的湿度。
湿度过高对电子元器材的影响是什么
跟着社会的开展,以及科学技术的不断的前进,特别是进几十年电子职业从无到有开展十分的快速。并且电子职业的更新换代十分的快速,关于贮存的环境要求也是十分的高,尤其是关于空气湿度的要求也是十分的高。
下面简略剖析下湿度对电子元器材和整机的损害:
绝大部分电子产品都要求在枯燥条件下作业和存放。据计算,全球每年有1/4以上地工业制造不良品与湿润地损害有关。关于电子工业,湿润地损害已经成为影响产品质量地首要因素之一。
1.集成电路:湿润对半导体产业地损害首要表现在湿润能透过IC塑料封装从引脚等缝隙侵入IC内部,产生IC吸湿现象。
除湿机在SMT进程地加热环节中构成水蒸气,产生地压力导致IC树脂封装开裂,并使IC器材内部金属氧化,导致产品毛病。此外,当器材在PCB板地焊接进程中,因水蒸气压力地释放,亦会导致虚焊。
依据标准,在高湿空气环境露出后地SMD元件,必需将其放置在10%RH湿度以下地枯燥箱中放置露出时刻地10倍时刻,才能康复元件地车间寿数,避免作废,确保安全。
2.液晶器材:液晶显示屏等液晶器材地玻璃基板和偏光片、滤镜片在出产进程中尽管要进行清洗烘干,但待其降温后依然会受潮气地影响,下降产品地合格率。因而在清洗烘干后应存放于40%RH以下地枯燥环境中。
3.其它电子器材:电容器、陶瓷器材、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器材等,均会遭到湿润地损害。
作业进程中地电子器材:封装中地半制品到下一工序之间;PCB封装前以及封装后到通电之间;拆封后但没有运用完地IC、BGA、PCB等;等待锡炉焊接地器材;烘烤结束待回温地器材;没有包装地产制品等,均会遭到湿润地损害。
制品电子整机在仓储进程中亦会遭到湿润地损害。如在高湿度环境下存储时刻过长,将导致毛病产生,关于计算机板卡CPU等会使灭手指氧化导致接触不良产生毛病。
湿度过高对电子元器材的影响是什么?
跟着社会的开展,以及科学技术的不断的前进,特别是进几十年电子职业从无到有开展十分的快速。并且电子职业的更新换代十分的快速,关于贮存的环境要求也是十分的高,尤其是关于空气湿度的要求也是十分的高。
下面简略剖析下湿度对电子元器材和整机的损害:
绝大部分电子产品都要求在枯燥条件下作业和存放。据计算,全球每年有1/4以上地工业制造不良品与湿润地损害有关。关于电子工业,湿润地损害已经成为影响产品质量地首要因素之一。
1.集成电路:湿润对半导体产业地损害首要表现在湿润能透过IC塑料封装从引脚等缝隙侵入IC内部,产生IC吸湿现象。
除湿机在SMT进程地加热环节中构成水蒸气,产生地压力导致IC树脂封装开裂,并使IC器材内部金属氧化,导致产品毛病。此外,当器材在PCB板地焊接进程中,因水蒸气压力地释放,亦会导致虚焊。
依据标准,在高湿空气环境露出后地SMD元件,必需将其放置在10%RH湿度以下地枯燥箱中放置露出时刻地10倍时刻,才能康复元件地车间寿数,避免作废,确保安全。
2.液晶器材:液晶显示屏等液晶器材地玻璃基板和偏光片、滤镜片在出产进程中尽管要进行清洗烘干,但待其降温后依然会受潮气地影响,下降产品地合格率。因而在清洗烘干后应存放于40%RH以下地枯燥环境中。
3.其它电子器材:电容器、陶瓷器材、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器材等,均会遭到湿润地损害。AVX代理商
作业进程中地电子器材:封装中地半制品到下一工序之间;PCB封装前以及封装后到通电之间;拆封后但没有运用完地IC、BGA、PCB等;等待锡炉焊接地器材;烘烤结束待回温地器材;没有包装地产制品等,均会遭到湿润地损害。
制品电子整机在仓储进程中亦会遭到湿润地损害。如在高湿度环境下存储时刻过长,将导致毛病产生,关于计算机板卡CPU等会使灭手指氧化导致接触不良产生毛病。
电子工业产品地出产和产品地存储环境湿度应该在40%以下。有些品种还要求湿度更低。
任何品种的电子元器材依照封装结构结构来分化都能够简略分为基体部分和外层封装部分,外层封装方法依照密封特色能够简略分为气密封和非气密封两种方法。气密封的电子元件一般都直接选用金属或有机物把芯子安装进入外壳后,再进行焊接或粘接。气密封的电子元件内部与空气完全隔开,电功能在作业时不会遭到湿度不断改变的大气影响,可靠性也较高。选用气密封的电子元件的电功能一般都对空气湿度十分灵敏,湿度的改变不但会对电信能构成明显影响,乃至还会对可靠性直接构成影响。因而,都对错选用气密封不行的元件。非气密封的电子元器材为了确保功能尽可能不遭到大气环境影响过多,一般都选用环氧树脂封装,以确保元件具有必定的防潮性,介电性和强度。
选用非气密封方法封装的电子元件一般都是各种电功能对湿度不太灵敏的半导体器材,因为芯子组成材料大都都是在高温下构成的固态化合物或氧化物,在常温文必定湿度下化学安稳性较高,因而,即便运用时存在必定湿度,也不至于对根本功能和可靠性构成决定性影响。
出于对元件芯子的维护要求,此类元件选用的环氧树脂实践上并非只是在高温下会构成安稳,不行逆交联结构的热固型环氧树脂,而是在环氧树脂中还加入了80-90%的超细二氧化硅粉构成的混合物。此类环氧树脂在室温时呈固态,在必定温度和压力下很快构成凝胶态,再在必定温度下保持必定时刻,环氧树脂会快速构成安稳的交联结构,与硅粉一同彻底固化成具有必定强度,又必定防潮性,具有很高介电常数,不焚烧的玻璃化环氧基包封层。
因为此类环氧树脂在塑封时有必要在150-180℃的高温高压下快速被注射进入精细模具腔体,因而,塑封后的环氧树脂层即便在200倍的显微镜下也不存在微细气孔,密封性杰出,能够满足各类半导体芯组的密封要求。
 但是,因为任何电子元件的芯子都需要引线与电路联通,而此类引线有必要运用热膨胀率与环氧包封层不同的金属,因而,当温度呈现改变时,在芯子引出线和环氧树脂包封层之间仍是会构成液体不能进入,但气体能够进入的微细缝隙。这些微细的缝隙在必定时刻内依然无法阻止各种气体和水汽的缓慢渗入。
选用此类封装方法的元件一般也可称为半密封元件。
不同类型的电子元件因为运用材料对湿度灵敏程度的不同而分为不同等级,不同湿度灵敏等级的电子元件在交付与运用前,有必要选用不同方法的密封包装方法,以避免从出产出来到运用期间在空气中露出时刻过长而过量吸潮导致的各种质量问题。依照吸潮对电功能影响程度的不同,电子元件的湿度灵敏等级能够划分为8级,它们分别为;1,2,2A,3,4,5,5A,6八个等级。数字越大,表明该元件对湿度的灵敏等级越高,在包装盒转运时有必要有严厉的包封方法和明确的贮存时刻和温度及湿度要求。
 关于二氧化锰做阴极的片式钽电容器,它的湿度灵敏等级是3级,而关于阴极选用3,4乙烯二氧噻吩【聚噻吩】导电高分子材料的片式钽电容器,因为其阴极有较强的亲水性,因而,它的湿度灵敏等级为5A级。
???? 依据很多实践经历计算,湿度灵敏等级小于2级的电子元件,在转运和贮存时均无需运用能够避免吸潮的真空包装,只是做好强度和防静电包封就能够满足要求。这类电子元件即便在空气中露出时刻较长【一星期至数月】,假如不考虑引脚氧化和表面活性下降对可焊性影响,吸潮程度较低,对电功能根本没有影响。而湿度灵敏等级为3级以上的电子元件,在转运和贮存期间,有必要运用能够避免吸潮的真空包装,并且在湿度为40%以上的空气中露出时刻不能超越24小时。假如因为任何原因致使该类电子元件在空气中放置时刻超越24小时,在焊接运用前有必要对该电子元件进行必定温度,必定时刻的烘干去潮气处理。不然,当进行主动的载流焊接或波峰焊接时,因为在180度以上停留时刻会超越90秒,内部吸附的水汽会敏捷瞬间气化,导致元件内部瞬间压力过高,构成外包封层决裂或电功能失效。此类现象有人形象地成为‘爆米花’现象。构成这一现象的原因,首要是因为吸附的水分在气化时,一个体积的水会变为40倍的摩尔体积,破坏性可想而知。
 关于因为在转运和贮存进程中严重吸潮的3级以上的电子元件,假如运用手艺焊,则运用前不用持续去潮气处理,待通电时其内部吸附的水汽会缓慢释放出来,对外观和功能根本没有影响。假如运用载流焊接或其他主动焊接方法,有必要在运用前进行必定温度和必定时刻的彻底去潮处理。关于片式钽电容器,通过很多实验,咱们推荐的去除潮气的温度和时刻为;125℃/12小时,85度/48小时。以上时刻和温度适用于D壳以上的体积较大产品。假如体积较小,AVX代理商则时刻能够适当缩短。具体时刻以实验为准。
 实践上半密封的电子元件在转运和贮存上运用真空包封还有另外一个意图,那就是避免引线因为高温高湿而氧化或表面活性丧失。总的来说,关于半密封的各类电子元件在转运和贮存进程中进行严厉的防潮,是确保电子元件可靠性的十分必要的手段。此点请制造者和运用者必须留意。


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