高低溫試(shì)驗對電(diàn)子元器件的性能影響分析
作者:
salmon範
編輯:
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來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2020.03.23
1、簡述高(gāo)低溫試驗(yàn)
目(mù)前,我國有(yǒu)不少(shǎo)的產(chǎn)品的零(líng)部件和材料當中都具有(yǒu)電子元器件,這些產品所牽扯到的行業也較多,例如:電子電工、汽車(chē)摩托、航天航空、橡膠、金屬、船舶兵器、科研單位(wèi)等,這(zhè)些單位所生產的相關電子產品的零部件和材料都需要在不同溫度(dù)的情況下來檢驗其零(líng)部件和材料的性能是否達標,通常我們將這一行(háng)為稱之為高低溫試(shì)驗。
在高低溫試驗的過程當中,其需(xū)要通過三項高低溫試驗(yàn),這三項高低溫試(shì)驗分別為(wéi):低溫高低(dī)溫試驗、高溫(wēn)高低溫試驗以及交變濕(shī)熱試驗。三項試驗分別有其相關的符合標準,其標準主要為:GB2423.1-89 《電工電子產(chǎn)品基(jī)本(běn)環境試(shì)驗規程》試驗A:低溫試(shì)驗方法、GB2423.2-89 《電工電子產品基本環境試驗規程》試驗B:高溫(wēn)試驗方法和GB2423.4-93《電工電子產 品基本環境試驗規程》試(shì)驗Db:交(jiāo)變濕熱試驗方法外一(yī)般情況下對電子產(chǎn)品的(de)零部件及(jí)材料進行高低溫(wēn)試驗(yàn)都(dōu)是通過高低溫(wēn)試驗箱來進(jìn)行試驗的。
高低溫試驗箱(xiāng)是(shì)一種操作較為(wéi)簡單、智能的高低溫試驗機器,能夠準(zhǔn)確地檢測出電子產品的零部件或者是材料是否達(dá)標。但是在對電(diàn)子產品的零部件和材料進行高低溫(wēn)試驗時,電子產品的電子元器件需要經(jīng)過(guò)溫度變化的影響,很有可能導(dǎo)致電子元器件原本的性能受到很大的(de)損害。
2、溫度對電子元器件的損害
對於電子產品來說,溫度是影響(xiǎng)其內(nèi)部元器件性能的為重要的因數。電子產品有(yǒu)分(fèn)為:民用消費類、工業類和軍品類。三種不同(tóng)類型的電器所需要的工作溫度都是不同的,而(ér)工作溫度又分之為環境溫度(dù)和元器件溫度,隨著產(chǎn)品(pǐn)等級的升高其對產品的溫度要求也是不同的。例如:民用消(xiāo)費類的電子產品所能接受的環境(jìng)溫度為0℃至(zhì)40℃,元器件所能接受(shòu)的溫度(dù)在0℃至55℃;工業(yè)類別(bié)的電子產品所能接受(shòu)的環境溫(wēn)度區間為零下25℃至55℃,元器件所能接受的溫度一般在(zài)零 下(xià)25℃至85℃;軍溫級別的電子產品所能接受的環境溫度為零下40℃至55℃,元器件所能接受的溫度為零下40℃至85℃:普軍級別的電子(zǐ)產(chǎn)品所(suǒ)能接受的環境溫(wēn)度(dù)為零下40℃至70℃,元器件所能接受(shòu)的溫度為零下40℃至95℃:企軍標級別的電子產品所能接受的環境溫度為零下40℃至85℃,元器件所能接受的(de)溫(wēn)度為零下40℃至105℃;企軍標加嚴級別的電子產品所能接受的環境溫度為零下55℃至85℃,元器件所能接受的溫度為零下55℃至105℃:航天級別的電(diàn)子產品所能接受的環境溫度(dù)為零下55℃至100℃,元器(qì)件所能接受的(de)溫度為零下55℃至125℃。
溫度主要是通過(guò)對電(diàn)子產(chǎn)品電源當中的電容和半導體元器件進行影響,由此來影響電子產品的性能。在高低(dī)溫(wēn)試驗當中,由於電子元器(qì)件受到溫度的(de)變化,導致電子產品輸出電壓也隨之變化。那麽為什麽溫度會對(duì)電子器件產生這麽大的影響呢?這與電子元器(qì)件的製成材料是脫不了關(guān)係的(de)。目前(qián)大部分的電子元器件所使用的都是鋁(lǚ)電解(jiě)電(diàn)容,因為這類電(diàn)容的容量大,且耐高壓,但是這類材質所受(shòu)到溫度的影響是(shì)非常大的小由此我們可以知道,當我們將電(diàn)子產品進行高低溫試驗時,高低溫試驗將會給電子產(chǎn)品當中的電子元器(qì)件的性能帶來多大的影響。
3、相關措施
3.1輻射換熱
輻射換熱主要針對的是當電子元器件處在(zài)一個空氣較為稀薄、環(huán)境溫度較高或者是(shì)較低的一個情況下(xià)時,該環境(jìng)內輻射(shè)換(huàn)熱在其(qí)中所占的比重加大,而輻射換熱的換熱量主要是(shì)與換熱體之間的溫度水平以(yǐ)及溫度差、換熱體之間的相對關係等等。我們以航空級別電子產品的電子元器件的溫度(dù)控製為例,當電子元器件處在一個空氣較為稀薄、環境溫度較高或者是較低的地方時,輻射換熱這一(yī)技術能夠程度地減少溫(wēn)度對電子元器件的性能所帶來的損害。
3.2相變(biàn)蓄熱的應用
相變蓄熱(rè)的應用這一溫度控製技術的原理主(zhǔ)要(yào)為:當物質發生相變時,通常在相變的過程當中會(huì)有大量的相變潛熱一起隨之出現,那(nà)麽(me)我們就可以利用這一特性,利用相變材料潛熱吸收(shōu)一定時段內的電子(zǐ)元器(qì)件產生的熱(rè)量,由此來保護電子(zǐ)產品(pǐn)當中電子(zǐ)元器(qì)件的性能(néng)。
3.3對電子元器件(jiàn)進行自然散熱或者是(shì)冷卻
自然散熱或冷卻方法(fǎ)是指不使用任何外(wài)部輔(fǔ)助(zhù)能量的情況(kuàng)下,實現(xiàn)局部發熱器件向周圍環境散熱達(dá)到溫(wēn)度控製(zhì)的目的,這其中通常都包含了導熱、對流和輻射(shè)三種主要傳(chuán)熱方式,其中對流以自然對流方(fāng)式為主,自然散熱或冷卻往往適用對溫度控製要求不高、器件發熱(rè)的熱流密度不大的低功(gōng)耗器件和部件,以(yǐ)及密封或密(mì)集組裝的器件不宜(或不需要)采用其它冷卻技術的情(qíng)況下。有時,也因地製宜利(lì)用被控部件自身特點增強與鄰近熱沉(chén)的(de)導熱或輻射、通過結構設計強(qiáng)化自然對流,在一定程度上提高係統(tǒng)向環境散熱能力。
3.4使用熱隔(gé)離
可能不少人會認為熱隔離就是(shì)對電子元器件進行絕熱,但是事實上並不(bú)是如此,熱隔離(lí)主要所指的就是對電(diàn)子產品的關鍵部分來滿足其(qí)對溫(wēn)度控(kòng)製的需要,以此來減(jiǎn)輕溫度對電子產品核心部件的影響,避免電子產品的性能被高低溫試驗所影響。而這類的方(fāng)法主要是(shì)對電子產品的(de)部分器件進行溫度控製,這類的做(zuò)法能(néng)夠有效(xiào)地保證特殊受元(yuán)件的可靠、正常工作,也能夠延長電子產品的工作壽命。
4、結語
綜上所述,電子產品在進行高低溫試驗時,由於電子產品部分(fèn)材料為鋁電解電容,導致其在(zài)高低溫試(shì)驗的過程中受到溫度的影響比較大,導致電子(zǐ)元器件的性能受到很大的影響。因此,我們需要(yào)相關的解決措施來解決(jué)這一問題,避免電子元(yuán)器件的性(xìng)能為此下降(jiàng)。而相關的電子器件溫度控製(zhì)技術則能夠很好地解決這一問題。