電子電氣產(chǎn)品在低氣壓環(huán)境下，內(nèi)部元件（如電路板、電容、芯片等）可能出現(xiàn)哪些故障？如何通過(guò)低氣壓測(cè)試來(lái)提前發(fā)現(xiàn)并預(yù)防這些故障？

時(shí)間：2024-12-23作者：優(yōu)爾鴻信檢測(cè)技術(shù)(深圳)有限公司瀏覽：15

一、可能出現(xiàn)的故障






電路板方面




在低氣壓環(huán)境下，電路板可能出現(xiàn)分層故障。由于氣壓降低，電路板內(nèi)部的層間壓力失衡，特別是多層電路板，其內(nèi)部的粘結(jié)材料可能會(huì)受到影響。例如，在飛機(jī)上使用的電子設(shè)備，當(dāng)處于高空低氣壓環(huán)境時(shí)，電路板層間可能會(huì)產(chǎn)生微小的空隙，這會(huì)影響信號(hào)傳輸，導(dǎo)致信號(hào)衰減或干擾。

焊點(diǎn)也可能出現(xiàn)問(wèn)題。低氣壓環(huán)境下，焊點(diǎn)處的金屬材料熱膨脹系數(shù)和應(yīng)力分布會(huì)發(fā)生變化。長(zhǎng)時(shí)間處于這種環(huán)境，焊點(diǎn)可能會(huì)出現(xiàn)微裂紋，導(dǎo)致電氣連接不良，使電子設(shè)備出現(xiàn)間歇性故障。










電容方面




對(duì)于電解電容，低氣壓可能導(dǎo)致電解液的蒸發(fā)速度加快。這是因?yàn)闅鈮航档褪挂后w的沸點(diǎn)也降低，電解液蒸發(fā)會(huì)使電容的電容量下降，影響電路的濾波和耦合等功能。同時(shí)，電解液的減少還可能導(dǎo)致電容內(nèi)部的等效串聯(lián)電阻增大，使電容發(fā)熱，進(jìn)一步加速電解液的蒸發(fā)，甚至可能造成電容的損壞。

陶瓷電容等非電解電容可能會(huì)出現(xiàn)絕緣性能下降的情況。低氣壓使空氣的介電強(qiáng)度降低，電容兩較之間較*發(fā)生放電現(xiàn)象，從而影響電容的正常工作。










芯片方面




芯片的封裝可能會(huì)受到影響。在低氣壓環(huán)境下，芯片封裝內(nèi)的壓力**外部環(huán)境壓力，可能會(huì)導(dǎo)致封裝材料出現(xiàn)變形或破裂。例如，塑料封裝的芯片，其封裝材料可能會(huì)出現(xiàn)微小的裂縫，使芯片內(nèi)部的電路暴露在外界環(huán)境中，*受到濕氣、灰塵等污染物的侵蝕，進(jìn)而導(dǎo)致芯片短路或性能下降。









二、低氣壓測(cè)試及預(yù)防措施






低氣壓測(cè)試方法




采用專業(yè)的低氣壓試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試過(guò)程中，將電子電氣產(chǎn)品放入試驗(yàn)箱，按照產(chǎn)品可能遇到的實(shí)際低氣壓環(huán)境參數(shù)（如海拔高度對(duì)應(yīng)的氣壓值）來(lái)設(shè)置試驗(yàn)箱的氣壓。在測(cè)試過(guò)程中，利用監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品的關(guān)鍵性能參數(shù)（如電路板的信號(hào)完整性、電容的電容量和損耗、芯片的功能等）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

可以進(jìn)行加速壽命測(cè)試。通過(guò)適當(dāng)提高溫度和降低氣壓的組合條件，模擬產(chǎn)品在較惡劣的低氣壓環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用的情況，縮短測(cè)試周期，以便較快地發(fā)現(xiàn)潛在故障。










預(yù)防故障的措施




根據(jù)低氣壓測(cè)試結(jié)果，對(duì)電路板的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。例如，增加電路板層間的粘結(jié)強(qiáng)度，選擇較合適的焊點(diǎn)材料和工藝，減少分層和焊點(diǎn)開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于電容，可以選擇密封性較好的電容產(chǎn)品，或者在電容外部增加防護(hù)措施，如密封外殼，以減少電解液蒸發(fā)和外部環(huán)境對(duì)電容的影響。

針對(duì)芯片，改進(jìn)芯片封裝設(shè)計(jì)，采用較耐壓的封裝材料，或者在芯片周圍增加防護(hù)涂層，防止封裝破裂后污染物對(duì)芯片的損害。同時(shí)，在產(chǎn)品的使用說(shuō)明書中，可以明確產(chǎn)品的適用海拔范圍，提醒用戶在不適合的低氣壓環(huán)境下謹(jǐn)慎使用。








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