溫度、濕度應(yīng)力在電氣·電子產(chǎn)品失效中的作用

近些年來(lái)，伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的高速提升，電子產(chǎn)品在人們的日常生活中具有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，外界環(huán)境因素會(huì)在很大程度上對(duì)電子產(chǎn)品的應(yīng)用效果造成很大的影響，因此，如何降低環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)品失效的作用問(wèn)題已經(jīng)引起社會(huì)各界的密切關(guān)注，越來(lái)越多的技術(shù)人員開(kāi)始投入到相關(guān)課題的研究中，本文也主要針對(duì)溫度、濕度等條件的主要性質(zhì)以及其對(duì)電子產(chǎn)品的失效作用兩大方面的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，希望能為我國(guó)電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】溫度 濕度應(yīng)力 電子產(chǎn)品失效 作用

電子產(chǎn)品的故障在很大程度是由于環(huán)境條件造成的，例如空氣溫度、濕度以及氣壓等外界因素都會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成一定的負(fù)面影響，因此，即使是相同的產(chǎn)品在不同的市場(chǎng)環(huán)境條件下，其質(zhì)量與使用壽命等特性也大不相同，因此，相關(guān)的工作人員應(yīng)該通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)分析各個(gè)外界條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品環(huán)境條件的良好控制，從而更好地保證產(chǎn)品的質(zhì)量，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力與經(jīng)濟(jì)效益。

1 溫度與濕度的主要性質(zhì)

1.1 溫度

溫度是體現(xiàn)熱能的一個(gè)物理量，溫度不是實(shí)體的物質(zhì)，因此，溫度自身無(wú)法產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，其只能作為反應(yīng)的一個(gè)條件。溫度能夠在物質(zhì)中存在，也可能在大量的反應(yīng)中產(chǎn)生與消失，它會(huì)使得分子的運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生一定的變化，從而使得化學(xué)反應(yīng)速度產(chǎn)生相應(yīng)的變化。在電子芯片中，溫度變化使得電子元件的硬件由于溫度差距，產(chǎn)生一定的形變，從而對(duì)使用效果造成負(fù)面影響。

1.2 濕度

濕度主要是表現(xiàn)大氣中水蒸氣含量的一個(gè)物理量，濕度能夠很好地體現(xiàn)干燥的空氣與水蒸氣的結(jié)合程度，其會(huì)在很大程度上受到溫度變化的影響。水在人們的日常生活中具有各式各樣的形態(tài)，若溫度提升，也水分子的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)有效提升，當(dāng)溫度提升到一定范圍，水則變成了水蒸氣，從而使得空氣濕度提升，當(dāng)溫度達(dá)到273℃時(shí)，全部的分子一般都無(wú)法運(yùn)動(dòng)了，反之，若溫度降低，則水分子的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)相應(yīng)減慢。

1.3 相對(duì)濕度

該物理量主要是指在特定的溫度條件下，單位體積空氣內(nèi)的水蒸氣含量與相同條件下空氣中飽和水蒸氣含量的比，或者其也可以用相同條件下空氣水蒸氣氣壓與飽和水蒸氣氣壓的比，通過(guò)控制合理的相對(duì)濕度，能夠有效提升產(chǎn)品的使用壽命與應(yīng)用效果，并且能夠更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量?？偠灾?，相對(duì)濕度對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量具有不可忽視的影響作用。

2 溫度、濕度應(yīng)力在電氣·電子產(chǎn)品失效中的主要作用

2.1 塑封半導(dǎo)體器件腐蝕

電子產(chǎn)品元件的故障問(wèn)題主要包括三大方面，第一是離子轉(zhuǎn)移，第二是電子轉(zhuǎn)移，最后是應(yīng)力轉(zhuǎn)移，在大部分的電子芯片中，元件之間主要通過(guò)電路進(jìn)行必要的連接，因?yàn)殇X合金的價(jià)格普遍較低，加工技術(shù)簡(jiǎn)單、方便，因此，其常常被作為生產(chǎn)電路導(dǎo)線的原材料，從而實(shí)現(xiàn)電路的塑封。然而在產(chǎn)品日常的保管中，由于水分子可以通過(guò)塑封材料進(jìn)行元件內(nèi)部，使得金屬材料產(chǎn)生一定的銹蝕，從而對(duì)電子產(chǎn)品的應(yīng)用效果造成負(fù)面影響，雖然技術(shù)人員已經(jīng)采取了必要的措施降低電子元件的銹蝕，例如改善塑封材料、提升塑封技術(shù)與密封性等措施，但是伴隨著半導(dǎo)體的大量使用，金屬腐蝕問(wèn)題依舊是影響電子行業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題。

2.2 電子元件離子遷移

伴隨著電子元件的越來(lái)越小型化，芯片的集成度也在不斷提升，這使得電子元件的密度間距也在不斷縮短，因此，電子產(chǎn)品對(duì)線路大小、寬度等條件的要求也越來(lái)越高，這使得空氣濕度較大的環(huán)境下，電子遷移已經(jīng)成為影響電子產(chǎn)品質(zhì)量的重要問(wèn)題，首先，由于電子元件吸收水蒸氣后，在一定的電壓條件下金屬原子會(huì)產(chǎn)生電離與遷移，金屬的不規(guī)律分布會(huì)在很大程度上降低電子元件的絕緣性，從而使得電子產(chǎn)品極其容易產(chǎn)生短路現(xiàn)象，因此，采取必要的措施降低電子元件的離子遷移對(duì)于電子產(chǎn)品的品質(zhì)保證來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用。

2.3 芯片龜裂問(wèn)題

由于較大的溫度差距，使得電子芯片需要承受劇烈的冷熱沖擊，從而導(dǎo)致芯片的龜裂現(xiàn)象，這會(huì)造成線路的連接錯(cuò)位問(wèn)題，因此，在電子產(chǎn)品的實(shí)際安裝中，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)芯片線路的焊接，避免線路在不斷的使用過(guò)程中機(jī)械應(yīng)力的降低，提升電子產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)?？偠灾?，避免芯片龜裂對(duì)于電子產(chǎn)品整體質(zhì)量的提升來(lái)說(shuō)起著非常重要的作用。

3 結(jié)論

綜上所述，伴隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的高速發(fā)展，電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其故障問(wèn)題也越來(lái)越多樣化，其中，溫度、濕度應(yīng)力等外界環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量具有不可忽視的影響，因此，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品可靠性、實(shí)用性等方面的研究，通過(guò)有效的技術(shù)改進(jìn)，最大程度避免環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成的影響，為用戶(hù)提供良好的產(chǎn)品體驗(yàn)，提升人們生活質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]鹿文軍.氣質(zhì)聯(lián)用法同時(shí)測(cè)定電子電氣產(chǎn)品塑料部件中6中苯并三唑類(lèi)紫外線吸收劑[J].分析儀器，2016（01）.

[2]梁元媛.GCMS測(cè)定電子電氣產(chǎn)品中BDE-209含量的不確定度評(píng)定[J].廣州化工，2016（07）.

作者簡(jiǎn)介

劉彬（1972-），女，遼寧省錦州市人。碩士學(xué)位。副教授，主要從事電力電子技術(shù)方面的研究。

作者單位

遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院 遼寧省錦州市 121000