众所周知,电子设备因防护不当导致的损失极为显著。据美国相关机构统计,因环境问题导致的电子设备故障占到了总数的50%以上。这表明提高电子产品的环境适应能力和可靠性具有巨大的经济价值和社会价值。

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电子产品在储存、运输和运行过程中,主要受到潮湿、盐雾、霉菌等环境因素的影响。那么,在电子产品设计中,我们应如何采取有效措施,避免这些环境因素对电子产品造成的不良影响呢?以下我们将简要概述潮湿、盐雾、霉菌这三个环境因素对电子产品的潜在危害及其防护设计方法。

一、电子产品防潮湿设计

潮湿的影响主要在于,当空气湿度超过80%时,电子设备中的有机及无机材料构件会因受潮而增加重量,发生膨胀、变形现象。同时,金属构件的腐蚀速度加快,绝缘材料的绝缘电阻下降,甚至可能导致绝缘击穿,引发故障。

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防潮湿设计:通过特定的工艺处理,降低产品的吸水性,提升产品的憎水能力。对于某些器件或模块,可以通过浸渍及灌封工艺,利用高强度与绝缘性能优越的涂料填充模块中的空隙或小孔,如使用环氧树脂、蜡类、不饱和聚酯、硅橡胶等有机绝缘材料熔化后注入。此外,密封工艺也是有效的防护方法,包括塑料封装与金属封装。金属封装尤其适用于要求防潮效果的产品,因其相较于塑料封装具有更好的防潮效果。此外,表面涂覆也是一种防护方法,通过使用有机绝缘漆喷涂材料表面,使材料免受潮湿侵蚀。

二、电子产品防盐雾设计

盐雾的影响在于,当盐雾与潮湿空气结合时,其中所含的半径很小的氧离子会对金属保护膜产生穿透作用,导致金属电蚀、化学腐蚀速度加剧,致使金属件与电镀件损坏。

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防盐雾设计:最常用的方法包括电镀及涂覆。为了避免不同金属间的接触腐蚀,应尽量选用相同金属的接触。若需不同金属接触时,应控制电位差不超过0.5伏特。超过此电位差时,可选用过渡金属(或镀层)以降低原有两种金属的接触腐蚀。

三、电子产品防霉菌设计

霉菌在适宜的环境条件下,如温度为25~35摄氏度、相对湿度超过80%,会迅速繁殖生长。霉菌分泌的弱酸会导致电路板上的金属细线腐蚀断裂,损坏电路功能。

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防霉菌设计:使用具有抗雾性能的材料,例如无机矿物质材料,因其不易长霉。此外,应避免使用棉、麻、丝、绸、纸、木材等易长霉的材料作为绝缘材料。确保设备具有良好的温度保护和通风条件,以防止霉菌生长。对于密封结构,可充入高浓度臭氧以灭菌。使用防雾剂也是一种可行的措施,即利用化学药品抑制霉菌生长或将其杀灭。

四、PECVD纳米镀膜技术的应用

PECVD纳米镀膜技术在电子产品防护方面具有显著优势。通过在设备表面形成一层超薄、均匀且结合力强的纳米膜层,该技术能够显著提升设备的防水、抗盐雾和抗霉菌性能。这层纳米膜不仅能够有效降低潮湿对设备的影响,还能减缓盐雾腐蚀,抑制霉菌的生长,为电子设备提供全方位的保护。

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在电子产品设计过程中,设计师需充分考虑产品的使用环境,并采取有效措施应对潮湿、盐雾、霉菌等环境因素。通过选用合适的材料、采用先进的防护技术和工艺,以及应用PECVD纳米镀膜技术等创新手段,可以显著提高电子产品的环境适应性和可靠性,确保其在恶劣环境下的稳定运行。

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