温度、湿度应力在电气·电子产品失效中的作用
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温湿度对电气设备的影响近年来由于温室效应,气温逐年上升,大气环境因素逐步变差,诸如:高温,高湿等多变气候,使室内配电设施面临的威胁越来越明显。
在电气运行时空气的温、湿度对电气设备安全运行就会产生很多、很大的影响。
对于长期从事电气工作的人来说,很容易认识到这样的规律:1.配电设备突发事故往往发生在夜深人静的时候;2.机电设备的故障多发季节在潮湿的春季;3.气温骤变(骤然降低或升高)的季节交换时节,往往也容易使电气设备发生故障。
一、温湿度产生的现象产生以上现象的主要原因是湿度与温度:首先让我们回顾一下空气的物理性质。
我们知道,上海地区属于暖温区。
温度范围: -5℃~+35℃,日温差:10℃,相对湿度: 相对环境温度20±5℃,月平均值:≤75%≤5m。
空气的吸湿能力随温度的变化而改变的。
温度越高,空气的吸湿能力越大;温度越低,空气的吸湿能力越弱。
所以,由于白天温度升高,空气吸收水分。
到夜间,由于温度降低,空气释放水分,使得空气的相对湿度增大。
例如夏季,当地气象台预报,一天内的相对湿度,多为65%-95%以上。
空气的最大湿度应当发生在夜间温度最低的时候。
然而,我们又知道,电器设备要求的相对湿度不能超过90%(25℃及以下)。
由此可见,在夜里设备发生事故,湿度过高是产生设备事故的主要因素。
过去,很多人认为是由于深夜,负载减轻,电压升高的缘故,现在看来是不成立的。
因为现代电力系统的自动化程度很高,电压总是稳定的。
所以在电气工程中,当相对湿度大于80%时,则称为高湿。
二、温湿度对电气设备的影响湿度过高,降低电气设备的绝缘强度。
一方面湿度过高,使空气的绝缘性能降低,开关设备中很多地方是靠空气间隙绝缘的。
另一方面空气中的水分附着在绝缘材料表面,使电气设备的绝缘电阻降低,特别是使用年限较长的设备,由于内部有积尘吸附水分,潮湿程度将更严重,绝缘电阻更低。
设备的泄露电流大大增加,甚至造成绝缘击穿,产生事故。
温度湿度对产品的影响分析傅钊【摘要】环境应力试验是产品质量鉴定及保证不可缺少的条件之一.论述了温度、湿度及冷热冲击等不同的环境应力对产品的影响.试验证明,通过必要的环境应力试验,可以减少产品的循环,去除缺陷产品,降低产品故障率.【期刊名称】《电子产品可靠性与环境试验》【年(卷),期】2010(028)002【总页数】4页(P18-21)【关键词】温度;湿度;冷热冲击【作者】傅钊【作者单位】广州爱斯佩克环境仪器有限公司,广东,广州,510800【正文语种】中文【中图分类】TB241 引言随着市场对体积小、密度高且功能强的便携式电子产品的需求增加,对新材料、新器件及新加工方法也提出了更高的要求。
因此,几乎所有的厂商都对其零配件供应商要求供应的零配件是满足某些特定环境条件的合格产品。
评价产品价值不应仅局限于对产品自身功能与性能进行评价。
换句话说,质量是产品价值的基础,产品价值取决于其自身质量,也是厂家生存的根本。
产品投放到市场后发生质量问题时,性能的损坏程度并不直接影响产品成本,但对厂家来讲最大的损失莫过于品牌信誉的损失。
为了避免相关的损失,在产品投放市场之前,有必要对产品作质量鉴定。
环境试验不仅能够通过模拟试验和产品寿命老化试验来对产品进行质量鉴定,同时还是目前质量保证体系中必不可少的先决条件。
环境试验是确认与改善工业产品质量的主要方法,也是可靠性试验的重要组成部分。
环境试验大致可分为“气候环境试验”、“机械环境试验”和“综合环境试验”。
与气候有关的环境试验包括温度、湿度、盐雾及压力等环境应力试验,而机械环境试验则包括冲击和振动等环境应力试验。
这里仅介绍与气候有关的温度、湿度及高低温温度冲击等对产品的影响。
环境应力条件可以引起产品失效,美国航空公司的相关资料明确地表示了失效与环境应力之间的关系(如图1所示)。
图中可见,在各种应力的影响之下,温度和湿度环境应力所引发的失效占所有环境应力引发失效的60%左右。
高温高湿对电子产品的影响高温高湿对电子产品的影响随着科技的发展,电子产品已经成为我们日常生活中必不可少的一部分。
无论是手机、电脑还是家电,都离不开电子元件和电路的支持。
然而,高温高湿的环境对电子产品具有一定的影响,会导致电子产品的性能下降甚至损坏。
在本文中,我将详细介绍高温高湿对电子产品的影响,并提供一些防护措施以延长电子产品的使用寿命。
首先,让我们来了解高温高湿是如何对电子产品产生影响的。
高温会导致电子元件的温度升高,从而增加了电子元件内部的能量损耗和温度升高。
这会引发元件的电子迁移和漏电现象,从而导致电子元件的性能下降或者失效。
高湿通常会导致电子产品内部的潮湿环境,进而引发氧化、腐蚀等现象。
这些现象使得电子元件之间的接触不良,甚至造成短路或者漏电,从而对电子产品的正常运行产生不可逆的影响。
高温高湿对电子产品的具体影响主要包括以下几个方面:首先是电子元件的老化和性能衰减。
高温环境下,电子元件的材料会发生老化和变质,导致元件的性能逐渐下降。
其次,高温和湿度会导致电子元件的寿命减短。
湿度会引起电子元件内部的氧化和腐蚀,加速了元件的老化。
高温环境下,电子元件的温度升高,容易造成短路或者漏电,从而损坏电子元件。
此外,长期处于高温高湿环境下,电子产品的外部零部件,如屏幕、键盘等也容易受损,影响用户的正常使用。
针对高温高湿对电子产品的影响,有一些防护措施可以帮助延长电子产品的使用寿命。
首先,选择质量好、耐高温高湿的电子元件。
在购买电子产品时,可以选择具备防火、防潮、防腐蚀等特性的元件。
其次,保持适当的工作环境。
尽量避免将电子产品放在高温高湿的房间或外部环境中,特别是不要使电子产品暴露在阳光直射下。
此外,定期清洁和维护电子产品也十分重要。
清洗和除尘可以防止电子产品内部灰尘和湿气的积累,减少电子元件老化的可能性。
另外,针对高温高湿环境下电子产品的存储和运输,也有一些建议。
在存储电子产品时,应选取干燥通风、温度适宜的地方,以及远离腐蚀性气体和液体的存放区域。
温湿度对电子元器件的危害一、湿度对电子元器件和整机的危害:绝大部分电子产品都要求在干燥条件下作业和存放。
据统计,全球每年有1/4以上的工业制造不良品与潮湿的危害有关。
对于电子工业,潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。
1.集成电路:潮湿对半导体产业的危害主要表现在潮湿能透过IC塑料封装从引脚等缝隙侵入IC内部,产生IC吸湿现象。
在SMT过程的加热环节中形成水蒸气,产生的压力导致IC树脂封装开裂,并使IC器件内部金属氧化,导致产品故障。
此外,当器件在PCB板的焊接过程中,因水蒸气压力的释放,亦会导致虚焊。
根据IPC-M190 J-STD-033标准,在高湿空气环境暴露后的SMD元件,必需将其放置在10%RH湿度以下的干燥箱中放置暴露时间的10倍时间,才能恢复元件的“车间寿命”,避免报废,保障安全。
2.液晶器件:液晶显示屏等液晶器件的玻璃基板和偏光片、滤镜片在生产过程中虽然要进行清洗烘干,但待其降温后仍然会受潮气的影响,降低产品的合格率。
因此在清洗烘干后应存放于40%RH以下的干燥环境中。
3.其它电子器件:电容器、陶瓷器件、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等,均会受到潮湿的危害。
作业过程中的电子器件:封装中的半成品到下一工序之间;PCB封装前以及封装后到通电之间;拆封后但尚未使用完的IC、BGA、PCB等;等待锡炉焊接的器件;烘烤完毕待回温的器件;尚未包装的产成品等,均会受到潮湿的危害。
成品电子整机在仓储过程中亦会受到潮湿的危害。
如在高湿度环境下存储时间过长,将导致故障发生,对于计算机板卡CPU等会使金手指氧化导致接触不良发生故障。
电子工业产品的生产和存储环境湿度应该在40%以下。
有些品种还要求湿度更低。
二、企业如何用现代化的手段管理电子产品的存放环境综上所述,湿度是企业产品质量的致命敌人,那么,企业应该如何来管理电子产品的存放湿度呢?我们先来分析一下,电子产品的生产全过程。
温湿度对电气设备的影响温度是一个重要的因素,因为高温可能会导致电气设备的过热,从而降低设备的性能和寿命。
热量可以影响电阻、电容和电感的特性,进而影响电路的稳定性和功能性能。
例如,在高温环境下运行的电容器可能出现电流泄漏或电容值降低的问题,影响电路的工作效果。
此外,高温还会增加设备的能耗,因为内部电子元件的电阻增加,导致器件工作需要更多的能量。
另一方面,低温环境下也会对电气设备的正常运行造成影响。
在极低温度下,电子元件的导电性可能会降低,从而导致电压和电流的不稳定。
此外,低温还可能导致一些部件(如玻璃、塑料等)脆化,损坏设备的物理结构。
除了温度,湿度也是电气设备性能和可靠性的重要考虑因素。
高湿度环境可能导致电路板表面和部件的腐蚀,进而降低电气设备的可靠性和寿命。
湿度还可能导致电路板上的绝缘材料变得潮湿,从而导致电路短路或断路。
此外,湿度还会导致绝缘材料的特性变化,如电阻和电容的改变以及绝缘材料损坏等。
为了应对温湿度对电气设备的影响,可以采取以下措施:1.设备的散热设计:确保设备有足够的散热能力,以防止因高温而造成设备的过热。
2.耐高温材料选择:使用适合高温环境的电子元件和材料,以保证设备在高温下的正常运行。
3.控制湿度:采取措施控制湿度,如使用湿度传感器和除湿机等设备,以防止设备受潮。
4.防护涂层:对电路板和部件进行防护涂层处理,以防止湿气对其产生腐蚀和损害。
5.温湿度监控:安装温湿度监测设备,及时探测和报警高温和高湿度环境,以便及时采取措施。
总之,温湿度对电气设备的影响不容忽视,而且可能对设备的性能、寿命和可靠性产生负面影响。
在设计和使用电气设备时,必须考虑并采取相应措施以应对温湿度变化所带来的潜在风险。
这样才能确保设备在各种环境条件下都能正常工作并具有长寿命。
环境试验基础知识一、温度试验:电工电子产品在温度应力的作用下会造成塑料、树脂的老化、分解、变形、甚至燃烧;金属短路、断路、损坏;焊剂流动、焊接不实形成噪声。
根据“10℃规则”,当环境温度上升10℃时,产品寿命会减少一半;当环境温度上升10℃时,产品寿命会减少到四分之一。
根据这一现象,我们可以升高环境温度,加速失效现象的发生。
这就是我们进行的加速寿命老化试验。
还必须对早期失效的不合格的产品进行筛选测试。
二、湿热试验:试验样品在高温高湿条件下,会造成水气吸附和扩散。
许多材料吸湿后体积膨胀、强度降低、电性能下降、金属腐蚀、离子迁移、造成开路或短路。
典型的半导体器件加速湿阻试验下述结论不仅适用于湿热试验,同时也适用于其他环境试验湿热试验的注意事项:1、试验目的明确,进行与目的相符的试验。
积累每一次的失效数据,为以后的试验能有效地进行。
2、关心测试数据的准确性,湿球纱布变质变赃会导致测量精度偏差5%~10%:要使用脱脂的干净纱布和蒸馏水。
3、在进行温度-湿度偏压试验(THB)时,因试件内部发热,试样表面附近的相对湿度会降低,影响试验的准确性。
试验方式可调整为:通电1小时断电3小时,断续电试验。
4、试验箱内的温湿度条件应与试样内部的温湿度条件保持一致,且均匀度要好。
在高湿度试验中,如果某一点的温度低1℃ ,这一点的湿度就可能变成100%RH,就会有凝结的水珠出现,使试验数据发生很大变化。
5、防止试验箱顶部凝露水滴到度样上,造成不必要的损失。
6、在压力蒸煮锅试验结束后,要冷却后再取出。
防止试样受到压力冲击和温度冲击,造成样品破裂损坏。
三、高低温温度冲击试验:航空器起飞或降落时,机载外部器材会出现温度的急剧变化;设备从高温区移到低温区或从低温区移到高温区;设备通电与断电;采用锡焊焊接;整机小型化,元件密集,元器件更容易受热,等等。
都会引起高低温温度的冲击。
元器件都是由不同材料构成,由热膨胀系数不同引起的故障时有发生。
电力的温湿度传感器的产品用途1.监测电力设备的运行环境:电力设备在运行过程中,温度和湿度变化对其性能和寿命有着重要影响。
传感器可以对电力设备的环境进行实时监测,帮助操作人员及时了解设备的运行状态,提前预防故障和降低设备的损坏风险。
2.提高电力系统的稳定性:温湿度传感器可以监测电力系统中的高温和高湿度等环境因素,及时发现并修复潜在的安全隐患,以确保电力系统的稳定运行。
3.环境监测和能源管理:电力的温湿度传感器可用于建筑物的环境监测,并与能源管理系统进行集成,实现对建筑物内部环境的智能化管理。
通过监测温湿度的变化,可以合理调整空调、加热和通风等系统,提高能源利用效率,减少能源浪费。
4.支持电力设备维护和保养:温湿度传感器可以记录电力设备的运行环境数据,并根据数据分析提供设备维护和保养的建议。
通过及时更换电力设备中的湿度或温度较高的元件,可以提高设备的可靠性和寿命。
5.支持智能电力系统的建设:随着智能电力系统的发展,温湿度传感器可以与其他传感器和网络系统进行集成,实现对电力设备和电力系统的智能化监控和管理。
例如,通过与电网传感器和负荷传感器的集成,可以实现对电力系统的实时调度和优化,提高电力系统的效率。
6.对电力设备进行故障诊断和预测:通过分析温湿度传感器的数据,可以识别和预测电力设备可能发生的故障模式,为维修和保养提供依据。
通过远程监测和分析,可以及时发现潜在的故障风险,并采取相应的措施,降低故障对电力供应的影响。
总之,电力的温湿度传感器在电力系统中具有重要的作用,它可以提供对电力设备和电力系统环境的实时监测和数据分析,支持电力设备的维护和保养,提高电力系统的稳定性和效率,促进智能电力系统的建设。
通过合理应用温湿度传感器,可以实现对电力系统的远程监控和智能化管理,为电力行业的发展提供有力支持。
温度、湿度与电气绝缘的影响温度湿度对电气设备的影响近年来由于温室效应,气温逐年上升,大气环境因素逐步变差,诸如高温,高湿等多变气候,使室内配电设施面临的威胁越来越明显。
在电气运行时空气的温湿度对电气设备安全运行就会产生很多的影响。
对于长期从事电气工作的人来说,很容易认识到这样的规律:配电设备突发事故往往发生在夜深人静的时候;机电设备的故障多发季节在潮湿的春季;气温骤变(骤然降低或升高)的季节交换时节,往往也容易使电气设备发生故障。
在这些时节里,设备运行管理人员,更加关注设备的安全性能。
加强了现场工作人员的实时监测能力,及时排除设备运行中的异常情况,保障现场工作人员的生命安全,对电设施系统的安全运行有着极其重大的意义。
一、温湿度产生的现象产生以上现象的主要原因是湿度与温度:首先让我们回顾一下空气的物理性质。
我们知道,迁安地区属于暖温区。
温度范围:-20℃~+45℃,日温差:20℃,相对湿度:相对环境温度20±5℃,月平均值:≤90%,日平均值:≤95%,海拔高度:≤2000m。
空气的吸湿能力随温度的变化而改变的。
温度越高,空气的吸湿能力越大;温度越低,空气的吸湿能力越弱。
所以,由于白天温度升高,空气吸收水分;到夜间,由于温度降低,空气释放水分,使得空气的相对湿度增大。
例如夏季,当地气象台预报,一天的内的相对湿度,多为65%-95%以上。
空气的最大湿度应当发生在夜间温度最低的时候。
然而,我们又知道,电器设备要求的相对湿度不能超过90%(25℃及以下)。
由此可见,在夜里设备发生事故,湿度过高是产生设备事故的主要因素。
过去,很多人认为是由于深夜,负载减轻,电压升高的缘故,现在看来是不成立的。
因为现代电力系统的自动化程度很高,电压总是稳定的。
所以在电气工程中,当相对湿度大于80-%时,则称为高湿。
二、温湿度对电气设备的影响1、湿度过高,降低电气设备的绝缘强度。
一方面湿度过高,使空气的绝缘性能降低,开关设备中很多地方是靠空气间隙绝缘的。
pcba存储温度湿度随着科技的不断进步和应用的不断扩大,电子产品在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
对于电子产品的制造商来说,保证电子元件的质量和稳定性是至关重要的。
其中,PCBA(Printed Circuit Board Assembly)作为一种重要的电子元件,其存储温度和湿度是制造商必须要考虑的重要因素。
本文将探讨PCBA的存储温度和湿度对其性能和可靠性的影响,并提出一些建议。
一、PCBA存储温度的影响PCBA的存储温度是指将其储存在某种温度环境下的时间段。
温度对PCBA的影响主要体现在以下几个方面:1.1 焊接点可靠性PCBA中的焊接点是电子元件的连接部分,对于整体的工作性能和可靠性起着至关重要的作用。
过高或过低的存储温度会使焊接点的结构发生变化,导致焊接点失效或产生裂纹,从而影响PCBA的使用寿命。
1.2 元件老化温度是影响电子元件老化速度的重要因素之一。
过高的存储温度会加速PCBA中的电子元件老化过程,导致性能下降甚至故障。
因此,在存储PCBA时,必须选择适宜的温度范围,以延长其使用寿命。
1.3 散热性能PCBA中的电子元件在工作过程中会产生热量,如果存储温度过高,会导致整体散热性能下降。
这会进一步加剧元件老化的速度,从而影响PCBA的可靠性和稳定性。
二、PCBA存储湿度的影响PCBA的存储湿度是指将其储存在一定湿度环境下的时间段。
湿度对PCBA的影响主要体现在以下几个方面:2.1 电气性能湿度过高会导致PCBA中的金属导线和连接部分腐蚀,影响电气性能。
特别是在高湿度环境下,金属导线可能会产生电流泄漏现象,从而影响PCBA的工作效果和稳定性。
2.2 绝缘性能湿度过高会使PCBA中的绝缘材料受潮,导致绝缘性能下降。
这对于高频电路尤其重要,因为高频电路对绝缘性能要求较高,一旦绝缘性能出现问题,会导致信号传输出现干扰或失真。
2.3 金属腐蚀湿度高会使PCBA中的金属导线和其他金属元件发生腐蚀,从而导致接触不良或短路。
温湿度对电气设备的影响(上)
近年来因为温室效应,气温逐年上升,大气环境因素逐渐变差,比如:高温,高湿等多变气候,使室内配电设备面对的威胁越来越显着。
在电气运转时空气的温、湿度对电气设备运转就会发生许多、很大的影响。
对于长时间从事电气作业的人来说,很简单认识到这样的规则:
1.配电设备突发事端往往发作在夜深人静的时分;
2.机电设备的毛病多发时节在湿润的春季;
3.气温突变(突然下降或升高)的时节交流时节,往往也简单使电气设备发作毛病。
一、温湿度发生的现象
发生以上现象的原因是湿度与温度:先让我们回顾一下空气的物理性质。
我们知道,上海区域归于暖温区。
温度规模: -5℃~+35℃,日温差:10℃,相对湿度: 相对环境温度20±5℃,月平均值:≤75%≤5m。
空气的吸湿才能随温度的改动而改动的。
温度越高,空气的吸湿才能越大;温度越低,空气的吸湿才能越弱。
所以,因为白日温度升高,空气吸收水分。
到夜间,因为温度下降,空气开释水分,使得空气的相对湿度增大。
例如夏日,当地气象台预报,天内的相对湿度,多为65%-95%上。
空气的大湿度应当发作在夜间温度低的时分。
但是,我们又知道,电器设备要求的相对湿度不能超90%(25℃及以下)。
由此可见,在夜里设备发作事端,湿度过高是发生设备事端的因素。
许多人认为是因为深夜,负载减轻,电压升高的原因,现在看来是不成立的。
因为现代电力体系的自动化程度很高,电压总是安稳的。
所以在电气工程中,当相对湿度大于80%时,则称为高湿。