電子產(chǎn)品的可靠性試驗(編輯修改稿)
2024-07-24 15:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 計和制造工藝等方面的原因，對外應(yīng)力（包括電應(yīng)力、熱應(yīng)力等）都有一定的耐受強(qiáng)度。當(dāng)外應(yīng)力超過元器件本身的應(yīng)力承受強(qiáng)度（即額定應(yīng)力）時，元器件就會損壞 。降額就是使元器件在低于其額定的應(yīng)力條件下工作。降額能提高元器件和設(shè)備的可靠性。這是因為絕大部分元器件的失效率隨著所施加的熱應(yīng)力和電應(yīng)力的降低而下降。但是降額要適當(dāng)，既不能使降額不足，對某些元件（如電解電容等）也不能讓降額過了頭，且要與體積、重量、成本綜合考慮。 (2) 熱設(shè)計 電子元器件及電子設(shè)備的可靠性與溫度的關(guān)系極為密切。例如，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，就會使晶體管內(nèi)部材料的物理和化學(xué)反應(yīng)的速率加快，從而使晶體管的性能參數(shù)（電流放大系數(shù)hfe、反向飽和電流Is 和噪聲系數(shù)Nf 等）隨溫的升高而產(chǎn)生漂移；額定功率降低，熱擊穿概率上升。溫度對電容器的可靠性也有極大影響，當(dāng)使用溫度超過電容器的額定溫度時，溫度每提高10℃ 電容器的使用壽命將下降一半。此外，過高的溫度還會使設(shè)備內(nèi)的塑料件變形、變硬、變脆、老化，使材料的絕緣性能下降等。因此為了提高產(chǎn)品的可靠性，就必須充分重視并搞好熱設(shè)計。熱設(shè)計的基本準(zhǔn)則可歸納為以下四點：①降低熱源 電子產(chǎn)品所消耗的功率絕大部分被轉(zhuǎn)化為熱能，故為了降低設(shè)備的溫升就應(yīng)在保證設(shè)備完成規(guī)定功能的前提下，盡量降低設(shè)備的功耗。②合理布局 把設(shè)備內(nèi)的發(fā)熱元件均勻地分散于各個部位，防止設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)局部過熱。③采取有效的散熱措施 所謂散熱，就是采取一定的傳熱方式，把發(fā)熱體的熱量散發(fā)出去。傳熱有三種基本形式，即傳導(dǎo)、對流和輻射，因此，要提高散熱效果可以從以下幾方面著手：第一，充分利用傳導(dǎo)散熱。應(yīng)充分利用設(shè)備的各個部分（如結(jié)構(gòu)件，印制板和引線等）作為傳導(dǎo)通路，對發(fā)熱量較高的大中功率管，可裝在散熱器上，讓發(fā)熱體的熱量先傳導(dǎo)至散熱器，再通過對流、輻射把熱量從散熱器傳至周圍環(huán)境。 第二，加強(qiáng)對流。合理設(shè)計通風(fēng)孔，進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口應(yīng)開在溫差最大的兩處。對自然通風(fēng)的設(shè)備，進(jìn)風(fēng)口應(yīng)開在設(shè)備的底部，出風(fēng)口應(yīng)盡量高，以形成較強(qiáng)的拔風(fēng)效應(yīng)。對功率較大的設(shè)備還應(yīng)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷措施，以加強(qiáng)對流效果。第三，減小輻射熱阻。要擴(kuò)大輻射面積，提高發(fā)熱體黑度。第四，對熱敏元件隔熱。熱敏元件對溫度變化非常敏感，如晶體管、鐵氧體磁性元件、石英晶體、槽路電容等，在熱的影響下，或是電參數(shù)急劇變化使設(shè)備出現(xiàn)性能失效，或是元件失效率升高使設(shè)備故障增多。故應(yīng)對熱敏元件進(jìn)行隔熱。 (3) 電磁兼容性設(shè)計電子設(shè)備或系統(tǒng)總是處在電磁環(huán)境中工作，一是自然界造成的電磁環(huán)境，如雷電、宇宙射線、地磁輻射等；二是周圍其他電子設(shè)備造成的電磁環(huán)境，如家用電器、工業(yè)電器、儀器設(shè)備、雷達(dá)、發(fā)射臺、輸電網(wǎng)等；三是自身造成的電磁環(huán)境，如變壓器、揚(yáng)聲器、電路的非線性失真、本振輻射、自激振蕩及各種信號饋線等形成的電場、磁場、電磁場環(huán)境等。設(shè)備處在這些電磁環(huán)境中，將會受到電的、磁的或電磁的干擾。因此，能否適應(yīng)這種公共的電磁環(huán)境，使其仍然能正常工作，就成為可靠性設(shè)討必須考慮的問題。如果所設(shè)計的設(shè)備缺少電磁兼容能力，就會在電磁干擾下，不斷發(fā)生暫時的或永久的故障，降低了設(shè)備的可靠性。 電磁干擾通常分為外來干擾和自身干擾兩大類：常見的外來干擾有：電吹風(fēng)、手電鉆、汽車發(fā)動機(jī)、電焊機(jī)等啟動時，由于電機(jī)電刷的接觸，汽車發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的放電，及注塑機(jī)繼電器觸點的接觸而產(chǎn)生的電火花等。這些電火花頻率高，高次諧波多，脈寬窄，幅度大，由此而產(chǎn)生的高頻輻射會使電子設(shè)備的正常工作受到影響。 常見的自身干擾有：變壓器的漏磁、電路的自激振蕩、電路的非線性失真或高速開關(guān)電路所產(chǎn)生的高次諧波的輻射等。電磁干擾的途徑一般有傳導(dǎo)
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