电子组装工艺与设备大二下学期电子设备的环境公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第二节第二节 电子设备环境电子设备环境第1页第1页v环境分类及其对电子设备影响分类：分类：普通可分为普通可分为自然环境自然环境、使用使用环境环境和和特殊使用环境特殊使用环境。除自然环境外，工业环境和特除自然环境外，工业环境和特殊使用环境也称为诱发环境。殊使用环境也称为诱发环境。第2页第2页自然环境：温度、湿度、辐射、降水、自然环境：温度、湿度、辐射、降水、盐雾、生物等；盐雾、生物等；使用环境：腐蚀性介质、高下温、使用环境：腐蚀性介质、高下温、高下压等；高下压等；特殊使用环境：飞机飞行、宇宙飞行器航特殊使用环境：飞机飞行、宇宙飞行器航行、水下航行舰艇等行、水下航行舰艇等第3页第3页第4页第4页环境对电子设备影响：环境对电子设备影响：环环境境原原因因造造成成设设备备故故障障是是严严重重。19711971年年,美美国国曾曾对对机机载载电电子子设设备备全全年年各各类类故故障障进进行行过过剖剖析析,结结果果发发觉觉,50%50%以以上上故故障障系系各各种种环环境境原原因因所所致致。温温度度、振振动动及及潮潮湿湿环环境造成境造成电电子子设备设备43.58%43.58%故障。故障。电电子子设设备备最最主主要要失失效效原原因因,也也许许是是各各种种环环境境原原因因造造成成腐腐蚀蚀。潮潮湿湿、高高温温、盐盐雾雾、电电化化学学反反应应及及各各种种污污染染性性杂杂质质等等等等,都也都也许许造成腐造成腐蚀蚀。第5页第5页高温：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、金属膨胀不同经典故障 结构强度减弱，电性能改变 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第6页第6页低温：主要影响主要影响 冷凝现象，材料脆化，物理冷凝现象，材料脆化，物理 收缩，元器件性能改变收缩，元器件性能改变典型故障典型故障 绝缘性下降，结构强度削弱，绝缘性下降，结构强度削弱，电缆损坏，橡胶变脆，插头插电缆损坏，橡胶变脆，插头插 座、开关件接触不良，石英晶座、开关件接触不良，石英晶 体不振荡等。体不振荡等。第7页第7页高湿度：主要影响主要影响 吸取湿气，电化反应，锈蚀。吸取湿气，电化反应，锈蚀。典型故障典型故障 绝缘电阻减少，增大绝缘部绝缘电阻减少，增大绝缘部 位导电性。机械强度下位导电性。机械强度下 降，电气性能下降。降，电气性能下降。第8页第8页 盐雾：主要影响主要影响 锈蚀和腐蚀，化学反应；锈蚀和腐蚀，化学反应；典型故障典型故障 增大磨损，机械强度下增大磨损，机械强度下 降，结构强度削弱，绝缘降，结构强度削弱，绝缘 材料电阻下降材料电阻下降空气中能容纳一定量水汽，气温愈高，空气中所能容纳水汽空气中能容纳一定量水汽，气温愈高，空气中所能容纳水汽愈多，反之愈少。当空气温度低到不能容纳原先所含有水汽愈多，反之愈少。当空气温度低到不能容纳原先所含有水汽时，过剩水汽便凝结成小水滴。沿海地域空气中含有大量随时，过剩水汽便凝结成小水滴。沿海地域空气中含有大量随海水蒸发盐分，其溶于小水滴中便形成了盐雾海水蒸发盐分，其溶于小水滴中便形成了盐雾盐雾中主要成份为盐雾中主要成份为NaCl，以，以Na+和和Cl形态存在形态存在 第9页第9页霉菌：主要影响主要影响 霉菌繁殖、吸附水分、霉菌繁殖、吸附水分、材料腐蚀材料腐蚀典型故障典型故障 有机材料和无机材料结构强度有机材料和无机材料结构强度 下降、介质损耗增大、活动部下降、介质损耗增大、活动部 分被堵塞分被堵塞第10页第10页二、温度、湿度和霉菌原因影响温度对元器件影响温度对元器件影响 1.功率器件（结温、热击穿）功率器件（结温、热击穿）2.电阻（使用功率下降、阻值改变）电阻（使用功率下降、阻值改变）3.电容（使用时间、电参数）电容（使用时间、电参数）4.电感器件（变压器、扼流圈）电感器件（变压器、扼流圈）第11页第11页湿度对整机影响湿度对整机影响 高湿低温，产生凝露现象，使产品电高湿低温，产生凝露现象，使产品电性能下降；性能下降；高湿高温，水分渗入设备内部，造成高湿高温，水分渗入设备内部，造成短路，引起火灾；短路，引起火灾；潮湿会加速金属或非金属材料腐蚀。潮湿会加速金属或非金属材料腐蚀。第12页第12页 防潮办法：1.选取耐腐蚀、防潮、化学性能稳定材选取耐腐蚀、防潮、化学性能稳定材料；料；2.浸渍（绕线产品）浸渍（绕线产品）3.灌封（细小部件或电路单元）灌封（细小部件或电路单元）4.密封密封 5.驱潮驱潮 6.吸潮（硅胶）吸潮（硅胶）第13页第13页霉菌对整机影响霉菌对整机影响 是指生长在营养基质上而形如绒毛状、是指生长在营养基质上而形如绒毛状、蜘蛛网状或絮状真菌。蜘蛛网状或絮状真菌。1.直接危害直接危害 使有机材料结构改变、物理性能和电性使有机材料结构改变、物理性能和电性 能变坏能变坏 2.间接危害间接危害 分泌物引起金属和绝缘材料腐蚀恶化分泌物引起金属和绝缘材料腐蚀恶化第14页第14页防霉办法：1.控制环境条件（低温通风）控制环境条件（低温通风）2.使用防霉材料使用防霉材料 3.用紫外线杀菌用紫外线杀菌 4.防霉处理防霉处理第15页第15页三、电磁噪声原因影响三、电磁噪声原因影响当电路中出现不应有电压、电流信号而当电路中出现不应有电压、电流信号而干扰到电子设备正常工作，称之为电磁干扰到电子设备正常工作，称之为电磁干扰或噪声。干扰或噪声。干扰源种类比较多，电磁干扰通过导线干扰源种类比较多，电磁干扰通过导线传导或电磁场辐射而传到受干扰源。传导或电磁场辐射而传到受干扰源。第16页第16页设计办法：克制噪声源，消除噪声耦合设计办法：克制噪声源，消除噪声耦合 通道，克制接受系统噪声。通道，克制接受系统噪声。主要技术有：屏蔽、滤波、接地等。主要技术有：屏蔽、滤波、接地等。第17页第17页四、机械原因影响四、机械原因影响种类：种类：振动、冲击、碰撞、离心力振动、冲击、碰撞、离心力危害：危害：1.机械性损坏机械性损坏 电阻电容引线断裂；印制板导线脱落电阻电容引线断裂；印制板导线脱落 结构件开裂；连接件松动结构件开裂；连接件松动 2.工作点改变工作点改变 谐振使可变电容片电容量发生改变等。谐振使可变电容片电容量发生改变等。3.电连接和电接触失效电连接和电接触失效 接插件松动，接触器和继电器误动作接插件松动，接触器和继电器误动作第18页第18页办法：办法：1.选取强度和硬度较好材料选取强度和硬度较好材料2.采用防振办法，安装防震其采用防振办法，安装防震其第19页第19页v生产对电子设备要求 1.生产条件对电子设备要求 1)设备中零件、部件及元器件,其品种和规格应尽也许地少,尽也许使用由专业厂生产通用零、部件或产品。2)设备中机械零、部件,必须含有很好结构工艺性,能够采取先进工艺方法和流程,使得原材料消耗低,加工工时短。第20页第20页 3)设备中零、部件和元器件及其各种技术参数、形状和尺寸等,应最大程度标准化和规格化；还应尽也许采取生产厂以前曾经生产过零、部件,充足利用生产厂先进经验，使产品含有继承性。4)设备所使用原材料,其品种、规格越少越好,应尽也许少用或不用珍贵材料,立足于使用国产材料和起源多、价格低材料。5)在满足产品性能指标前提下,其精度等级应尽也许地低,装配也应简易化。第21页第21页v电子设备设计制造依据电子设备设计制造依据 1）设备性能指标性能指标包括电性能）设备性能指标性能指标包括电性能指标和机械性能指标。指标和机械性能指标。2）设备环境条件主要指气候条件、机）设备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械作用力条件、化学物理条件和电磁污染条件。染条件。3）设备使用要求，主要包括对设备体）设备使用要求，主要包括对设备体积、重量、操作控制和维护要求。积、重量、操作控制和维护要求。4）设备可靠性和寿命）设备可靠性和寿命 5）设备制造工艺性和经济性要求既易）设备制造工艺性和经济性要求既易于组织生产又造价低廉。于组织生产又造价低廉。第22页第22页v电子设备设计制造任务 1.预先研究阶段预先研究阶段 2.设计性试制阶段设计性试制阶段 3.生产性试制阶段生产性试制阶段 4.产品鉴定、定型产品鉴定、定型第23页第23页v整机制造内容和顺序 1)原材料、元器件检查原材料、元器件检查,理化分析和理化分析和例行试验。例行试验。2)主要元器件老化筛选。主要元器件老化筛选。3)零件制造。零件制造。4)通用工艺处理。通用工艺处理。5)组件装校。组件装校。6)总装总装第24页第24页