原创电子产品的防护措施解析

 2019-10-25 20:29  947 9 9 分类: 测试测量

电子产品工作在各种各样复杂的环境中，为了确保其可靠的工作，在电子产品设计中，必须注意电子产品的保护，以增强电子产品适应各种工作环境的能力。下面我们针对如何电子产品受潮湿、雾气、霉菌、灰尘、腐蚀的危害。如何防护做以下详细介绍。
　　防潮湿、防盐雾、防霉菌设计
　　潮湿空气进入电子产品，会在元器件和部件表面形成一层水膜，当水分子渗人绝缘材料内部时，会使其遭受不同程度的溶胀、变形、强度降低及机械性破损，从而使其绝缘强度下降，或发生漏电、短路以至完全失效。大气中存在的盐雾（带盐分的湿气）对金属及金属镀层有很强的腐蚀作用，即使是不锈钢，暴露在盐雾的大气中也会很快发生锈蚀。另外，盐雾会在电子产品的零部件和元器件表面上蒸发析出盐粒，引起绝缘强度下降，造成短路漏电等故障。还有，在一定的温度下，潮湿的环境有利于霉菌的生长及繁殖，导致非金属材料的机械强度下降，甚至霉烂。因此对在潮湿环境中使用的电子产品，尤其是在船舶上使用的电子产品，必须采用适当的措施，进行防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
　　1、防潮湿设计
　　(1)合理选材
　　选用耐腐蚀、耐湿、化学稳定性好的材料及元器件。
　　(2)表面处理
　　1)表面涂覆：具体可采用电镀、表面涂漆等。
　　2)浸渍或蘸渍：将被处理的元器件和材料浸入不吸湿的绝缘漆中，经过一段时间后, 绝缘漆进人元器件和材料的空隙、小孔中，并在表面形成保护膜。
　　(3)憎水处理
　　用硅有机化合物蒸汽处理元器件、零件等，使其表面形成憎水性的聚硅烷膜。
　　(4)灌封
　　用热熔状态的树脂、橡胶等浇注元器件本身或元器件与外壳间的空间或引线孔，冷却后自行固化封闭。如变压器的灌封，元器件的硅凝胶无壳灌封等。
　　(5)闭封
　　将元器件和零件等安装在不透气的密封盒中，内放干燥剂或充干燥空气，还可在密封结构中安放加热装置，使构件温度接近周围空气温度，控制凝露点等。但此做法造价较高，工艺复杂，因此设计时密封面积应尽可能小。
　　(6)其他措施
　　定期通电加热驱除潮气，用吸潮剂吸除潮气等。
　　2.防盐雾设计
　　(1)主要是电镀和表面涂漆
　　这里要强调的是，因盐雾比潮气的危害更大，因此对作为防盐雾的镀层要求更高。如对其镀层的电镀工艺要求更严格，并且要选择适当的镀层种类及镀层厚度。
　　(2)合理选择使用场所
　　因为盐雾的影响主要在离海岸约400m远、高度约150m的范围内，所以海岸设备可置于远离海岸lkm以上，以减少盐雾的影响。若把电子设备放置在室内、船舱内或装备车内使用，便可基本消除盐雾的影响。
　　3.防霉菌设计
　　(1)合理选材
　　尽量选用抗霉材料，如用玻璃纤维、石棉、云母、石英等为填料的塑料和层压材料，绝缘漆选用环氧树脂漆等。
　　(2)密封防腐
　　将产品严格密封，并加入干燥剂可很好地防腐。
　　(3)控制环境条件防腐
　　如降低温度、降低湿度、良好通风。
　　(4)防霉处理
　　当不得不使用耐霉性差的材料时，必须用防霉剂对这些材料进行防霉处理，以抑制细菌生长。
　　(5)定期杀霉菌
　　利用足够强的紫外线照射易霉变的元器件等，消灭霉菌。
　　防尘设计
　　由于人类对自然环境的破坏，使得大气污染日趋严重，尤其是我国北方地区的沙尘暴，对电子产品产生了很大的影响。大气中的尘埃、微粒表面粗糙，吸湿性很强，当它们降落在金属表面上，由于其吸湿性，很快就成为水珠的凝聚核心，加速了对金属的腐蚀。又由于尘埃中含有大量的水溶性盐，其在湿度增大的情况下，导电性很好，轻者使电子产品噪声增大，重者引起电子产品内部短路、拉弧，甚至烧元器件，造成重大事故。因此，防尘设计非常重要。
　　防尘措施：
　　1)把电子产品的机柜设计成密闭式，但此种方法影响散热。
　　2)把电子产品的各进出口设计成带有滤尘网的装置，既能防止灰尘进人电子产品中，又不影响散热。滤尘网应经常擦洗，以防止沉积灰尘太多。
　　3)电子产品所在的房间要经常清扫，必要时，可增设吸尘装置。
　　防腐设计
　　防腐设计是对金属部件和金属机壳采取的防止锈蚀的方法。
　　1、发黑（发蓝）
　　在黑色金属上用化学方法形成一层黑色（或蓝色）的氧化膜叫发黑（或发蓝）。这层氧化膜具有一定的抗蚀能力。
　　2.电镀
　　采用电镀的方法在需要保护的零部件表面涂覆一层耐腐性金属。常用的镀层材料有锌、铬、镉、镍、锡铅合金、铜等。为了提高镀层的防腐能力，对某些镀层可进行钝化处理。所谓钝化就是在电镀后的零件表面生成一薄层钝化膜适于钝化处理的镀层有锌、镉、铜等镀层。
　　3.油漆涂覆
　　油漆不仅能起装饰作用，更重要的是它能对金属基体进行防腐保护。原因是漆膜将基体与外界的空气、水分及其他腐蚀性的物质（如酸、碱、盐、二氧化硫等）隔离，以防止化学和电化学腐蚀。另外，漆膜还起着机械防护作用。