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為什么電子產品PCBA板要做納米防水防腐蝕處理 PCBA在生活環境中有什么影響

來源:百度百科 點擊次數:117 發表時間:2020-08-04

       伴隨著人類一次次工業革命,現代生活是科技生活、大數據生活、人工智能生活,生活已經被電子產品所霸占,比如:上班可以無紙化辦公用的是電腦;出行已經沒有了人力車、用得都是機動的;購物叫外賣都在手機里;家里放的都是電器設備。我們生活中,每天低頭抬頭都是電子設備。
       所有電子設備都是一個品質的整體,中間功能相互依賴,如果設備中哪個元器件出現問題,都可能會影響到設備的正常使用。電子設備向微電子化、高集成化和高密度裝配方向發展,以及電子線路的高阻抗和放大特性,金屬稍有腐蝕,對整機電氣性能和機械性能等的影響更為明顯。
       當下,電子設備工作環境千差萬別,溫度、空氣濕度、壓力、微生物、腐蝕、直接沖擊等等,許多我們預判不到的環境下工作。這對電子產品在各種復雜環境下工作的穩定性,提出來新的挑戰。特別是在高密度、高集成、微電子化的產品,其核心部件PCBA板的抗環境能力,是整個電子設備穩定性的最重要前提。

那么,PCBA板對電子產品有哪些具體的影響:
                                                                  

1、溫度的影響(和域納米防水技術)

溫度導致元器件物理損傷、參數漂移或引起性能下降,可以改變材料性能和幾何尺寸并增加化學活性。化學侵蝕、腐蝕及其它有害過程都會因高溫的作用而加快,許多絕緣材料在高溫下會放出有機氣體,改變本身的電氣特性,并對鄰近零部件、元器件產生腐蝕作用。具體影響如下:

A  高溫效應
a. 設備過熱導致電路穩定性下降、元器件損壞、著火、低熔點焊錫縫開裂、焊點脫開,縮短設備壽命。
b. 因熱老化,使橡膠、塑料裂紋和膨脹,絕緣失效。
c. 材料膨脹系數不一,使不同的零件粘結。
d. 降低潤滑劑黏度,或潤滑劑外流使連接處喪失潤滑特性。
e. 改變材料的局部或全部尺寸。
f. 引起機械性故障或破壞完整性,包裝、襯墊、密封、軸和軸承變形、粘結或失效。
g. 變壓器和機電組件過熱。
h. 改變繼電器和磁動/熱動裝置的通斷范圍。
i. 金屬氧化,接點接觸電阻增大,金屬材料表面電阻增大。
高溫對電子設備也有有利的一方面,如高溫可以防止冷凝、驅趕濕氣、保證設備的可靠性,高于40攝氏度的高溫還有抵制或滅殺微生物的作用。
B 低溫效應
低溫幾乎對所有材料都有有害的影響,因物理性能發生變化,使其功能受到暫時的或永久性的損傷,具體影響如下:
a. 材料發硬發脆,結構強度減弱,電纜損壞,蠟變硬,橡膠變脆。
b. 溫度瞬變過程因材料或零部件膨脹系數的差異使零件互相咬死。
c. 潤滑劑黏度增加,流動性降低,減少或散失潤滑特性。
d. 元器件性能變化,如鋁電解電容損壞,石英晶體不震蕩,蓄電池容量降低。
e. 結構失效,增大滑動件的磨損,襯墊、密封墊彈性消失,引起泄露破裂、開裂、脆裂、沖擊強度降低。
f. 減震支架的剛性增加。
g. 受約束的玻璃產生靜疲勞。
h. 水冷凝和結冰。
i. 穿保護服的操作人員,其靈活性、聽力、視力降低。
2、空氣濕度的影響(和域納米防水技術)
     設備和工程材料腐蝕過程中,水往往是主要的腐蝕物質。水是一種電解質,而且能溶解大量的離子,從而引起金屬腐蝕;水還可以離解成H+和OH-,PH值的不同對金屬的腐蝕具有明顯的影響;在一定條件下,水還原的氫或氫原子滲入高強度鋼和鈦合金材料內,促進材料氫脆和應力腐蝕開裂。
產品在大氣條件下存放或工作時發生的大氣腐蝕,實質上是水膜下的電化學腐蝕。因此,無論潮濕是濕氣、蒸汽還是液態水等形式,它總要侵蝕金屬和非金屬,促進微生物的生成,潮濕是引起電子設備腐蝕的最主要因素。
潮濕對電子設備的環境效應:
1. 金屬氧化或電化學腐蝕降低機械強度,或因腐蝕或潤滑劑變質使活動零部件卡住。
2. 有機材料吸濕后降低或喪失機械強度,或膨脹而失去形狀穩定性。
3. 絕緣材料電性能和熱性能降低,如介電常數、點火電壓、絕緣電阻,損耗角正切值增加等。
4. 表面有機涂層化學或電化學破壞。
5. 加速電化學反應。
6. 玻璃或塑料光學元件的透射能力降低。
7. 提供微生物繁殖條件,對玻璃、金屬、有機材料產生侵蝕。
8. 設備內元器件、印制板、連接器等,可因密封破壞形成電泄露路徑、降低介電強度和絕緣,或造成短、斷路。
3、鹽分的影響(和域納米防水技術)

        鹽是地球上普遍存在的化學物之一,大氣中,地面上,江河湖海里都有它的蹤跡。所有的軍用裝備在它的壽命周期內都有可能暴露在某種形式的鹽分環境中,當鹽分與潮濕空氣結合形成鹽霧時,其中所含的氯離子活性強,對金屬保護膜有穿透作用,加速點蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕和縫隙腐蝕等局部腐蝕,影響設備性能。

溶解在水中的鹽分是電子設備加速腐蝕的另一個重要因素,特別是沿海地區和海洋環境,海洋含有3.5%~3.9%的鹽,其嚴酷度達到最大值。空氣中含鹽量與離海岸距離成反比。
在零件加工、部件組裝、整機裝配以及運輸存放過程中,產品都要與人接觸,人的汗水既含鹽分又含尿素、乳酸,均為腐蝕性質,也可引起各種腐蝕。
電子設備裸露在鹽霧環境中的效應大體可以分為腐蝕效應、電效應和物理效應三類:
1. 腐蝕效應
電化學腐蝕。加速應力腐蝕。
2. 電效應
鹽的沉積使電子設備損壞。產生導電層。
腐蝕絕緣材料及金屬。
3. 物理效應
機械部件及組合件活動部分阻塞或卡死。由于電解作用導致漆層起泡。
4、微生物的影響(和域納米防水技術)

        微生物侵蝕一般是指真菌、細菌及霉菌的危害。菌類以水、氧和氫為養料,不僅棉、毛織物和皮革可以作為菌類的養料,合成材料如層壓板、灌封材料、包封樹脂等也可以成為菌類的養料。
菌類生長改變設備的物理性能,損害設備使用功能。微生物的影響包括:
1. 損害效應
對材料的直接破壞和間接損害:
a. 設備表面在制造、貯存、使用時會沉積汗跡、灰塵等污染物,促進霉菌生長,即使底材是耐霉材料也能引起底層材料的損壞。有機材料強度降低、損壞,活動部分受阻塞。霉菌吸附水分導致其它形式的腐蝕,如電化腐蝕。
b. 霉菌代謝的有機酸能造成金屬腐蝕和氧化,光學透鏡表面薄膜侵蝕,塑料和其它材料發暗或剝蝕。
c. 生長在易長霉材料上的霉菌與鄰近抗霉材料相接觸造成間接損壞。
2. 物理影響
a. 對電氣和電子系統,霉菌的直接或間接破壞作用,能損壞電氣和電子裝置,霉菌跨越絕緣材料表面繁殖生長時破壞或降低絕緣強度,引起短路,影響精密調節電路的電氣性能。
b. 對光學裝置的損害主要由間接破壞作用引起,長霉能影響光線通過,阻塞可動部分,使不潮濕的表面變為潮濕,表面性能下降。
c. 從健康與審美的因素考慮,設備長霉能引起過敏等健康上的問題,或使人感到不愉快,用戶不樂意使用。
d. 破壞密封、引入潮氣。
e. 微生物生長形成擴展堆積物,造成保護層破壞、松動、裂縫和起泡。
f. 起泡時,下面的微生物堆積,形成半滲透膜,引起金屬表面的縫隙腐蝕。
g. 霉菌通過消耗固態和氣態物質,破壞金屬表面的電化學平衡,去除抗蝕的鈍化膜。
3. 昆蟲的影響
在熱帶、濕熱地區,白蟻、昆蟲等會帶來如下的影響:
a. 毀壞結構。b. 破壞絕緣。c. 引起短路。
5、臭氧和腐蝕氣體的影響(和域納米防水技術)
1. 臭氧
臭氧在常溫下為藍色的爆炸性氣體,有特臭,是已知最強氧化劑,具有廣譜殺菌作用、毒性和腐蝕性,可以損壞多種物品,加速絕緣材料的氧化,降低絕緣性能,發生跳弧、破裂、裂紋、脆化、粒化等現象,機械強度下降,影響功能。
2. 工業廢氣
隨著工業化的發展,全世界大氣中含有的有害物質總量是十分驚人的。受工業廢氣污染,容易形成酸雨,一般農村雨水的PH值為6.5,沿海地區為6.9,工業區為4.8,大工業區為4.2或4.0。據報道,1997年廣東省因酸雨造成的直接經濟損失超過40億元。在含有工業廢氣污染的環境中,雨水、云霧、雪、露、霜和灰塵內都帶有較大濃度的腐蝕介質,二氧化硫和其它硫酸鹽明顯的加速金屬材料的大氣腐蝕,硫的氧化物,使銀變色發黑,增加導電接點之間的電阻,甚至引起打火,硝酸鹽可以加速金屬表面腐蝕等。
3. 有機氣氛腐蝕
設備、包裝所用的木材、塑料、橡膠、油漆、膠粘劑等非金屬材料在不同的時間內,會散發出微量甲酸、乙酸、醛、酚、氨等揮發物,引起金屬及鍍層的腐蝕。氣氛腐蝕比一般的大氣腐蝕要嚴重的多,在30攝氏度、相對濕度100%條件下,乙酸含量的質量分數大0.05ppm就能大大加速鋅的腐蝕,達到0.05~10ppm時,導致鎂、鋅、鋼嚴重腐蝕,鎳、銅、鋁的輕微腐蝕。在密閉空間內,還容易形成腐蝕氣氛源,黑色及有色金屬處于甲醛、甲酸污染的空間內,其腐蝕產物是可溶的,腐蝕能夠連續進行。
6、輻射的影響(和域納米防水技術)
1. 太陽輻射
在地面和低大氣層中使用或無遮蔽貯存的設備,太陽輻射所產生的效應有:
(1)熱效應
太陽光譜的紅外部分可以產生熱效應,其熱吸收量或放射量與被照射物體表面的粗糙程度和顏色有關。除了不同材料之間的膨脹有差異外,太陽輻射強度的變化還可以導致設備的各個部件以不同的速率膨脹或收縮,引起嚴重的應力和降低結構的完整性。太陽輻射的熱效應有:
a. 活動機件卡死或松動。
b. 焊接口和膠粘零件強度降低。
c. 強度和彈性發生變化。
d. 聯動裝置準確度下降或失靈。
e. 密封完整性降低。
f. 元器件性能發生變化。
g. 電接觸過早動作。
h. 色標部件褪色。
i. 合成橡膠和聚合物的性能變化。
j. 涂層和其它保護層起泡和脫落。
k. 封裝化合物軟化。
(2)光化學效應
太陽輻射造成的某些損壞可歸因于光譜的其它成分,尤其是紫外部分。其反應速率隨溫度升高而加快。非金屬尤其是有機物和合成材料最易受太陽輻射的影響,天然和合成橡膠會受到短波長輻射的光化學作用性能迅速劣化,塑料失去光澤,油漆龜裂、褪色,聚合物的強度和韌性降低等。
2. 核輻射
核環境會產生中子、β、γ射線,某些中子及γ射線還會穿透屏蔽物,加速中子會引起永久性損壞,二次輻射的中子及γ射線會引起瞬時效應。
3. 宇宙射線輻射
宇宙射線由質子及α射線組成,其中90%為質子,7%為α射線,1%為電子,另有γ射線等。宇宙射線對材料損壞較輕,但其中的α射線直接輻射對設備損壞較大。
7、壓力的影響(和域納米防水技術)
潛艇使用的電子設備,除結構件受應力腐蝕外,通常沒有特殊的腐蝕問題。但對于航天、航空電子設備,在非密封艙工作時會出現的問題有:
a. 在較低氣壓下出現絕緣擊穿、跳弧、電弧、電暈放電現象,產生臭氧,電氣設備工作不穩定或故障。
b. 冷卻不良,設備溫度升高,縮短工作壽命。
c. 高空飛行及返回地面的多次循環中,氣壓變化可引起密封泄露,產生冷凝,導致腐蝕,電氣性能變化,機械強度下降。
d. 低氣壓下,容器破裂,爆裂膨脹。
e. 真空環境下,產生有機材料分解、蛻變、放氣、蒸發、冷焊等現象。
8、其它環境影響(和域納米防水技術)
1. 風
風引起機械強度下降,結構失效,影響功能或發生機械堵塞,加速磨損,加強高低溫影響。
2. 振動
振動引起機械應力疲勞,導致晶體管外引線、固體電路的管腳、導線折斷,金屬構件斷裂、變形、結構失效,連接器、繼電器、開關的瞬間斷開,電子插件性能下降,陀螺漂移增大或故障,加速度表精度降低,輸出脈沖數超過預定要求,導頭特性和引信裝置的電氣性能下降,粘結層和鍵合點脫開,電路中產生噪聲或瞬時短斷路。
3. 沖擊
沖擊應力使結構失效,機件斷裂或折斷,電子設備瞬時短路。
4. 噪聲
低頻影響與振動相同。
高頻影響設備、元件的諧振,電子管、波導管、速調管、磁控管、壓電元件、繼電器,傳感器活門、開關、扁平的旋轉天線等均受影響,結構可能失效。
5. 加速度
加速度產生機械應力,使結構變形和破壞,或液壓增加造成漏液。
6. 爆破環境
爆破環境造成嚴重機械應力,使設備破裂或結構破壞。
          面對以上所有破壞電路板的環境,科學家嘗試著為電路板做一層保護模,經過不斷的努力,目前市面上已經有納米防水薄膜,可以抗高低溫、防潮防水、防水各種物質腐蝕,納米防水薄膜真正的為電路板穿上了一件保護套。
 


       東莞市和域戰士納米科技有限公司,從事納米防水防涂層研發十余年,其納米防水涂層可以改變工件表面的張力,從而影響其疏水或親水效果。納米防水涂層綠色環保、無色無味。
       和域戰士是一家專注于等離子納米防水技術的研發和生產制造企業,擁有一支出色的研發團隊。從研發、生產、推廣及銷售一體,涉及的產品有防水涂層加工、納米防水材料及納米防水設備的銷售,應用于電子、紡織、醫療、軍工等行業。為客戶量身定制產品防水、防汗、防水腐蝕的最佳解決方案,延長產品使用壽命、增加產品穩定性,協助客戶打造更優質的產品品質! 
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