Prif Straeniau Amgylcheddol Sy'n Achosi Methiant Cynnyrch Electronig

Yn ystod y broses waith o gynhyrchion electronig, yn ogystal â straen trydanol megis foltedd a cherrynt o lwythi trydanol, mae straen amgylcheddol hefyd yn cynnwys cylchoedd tymheredd a thymheredd uchel, dirgryniad mecanyddol ac effaith, lleithder a chwistrellu halen, ymyrraeth maes electromagnetig, ac ati O dan y dylanwad y straen amgylcheddol uchod, gall cynhyrchion brofi diraddio perfformiad, drifft paramedr, cyrydiad deunydd, ac ati, neu hyd yn oed fethu.

Ar ôl i gynhyrchion electronig gael eu cynhyrchu, o sgrinio, rhestr eiddo, cludo i ddefnyddio a chynnal a chadw, mae straen amgylcheddol yn effeithio arnynt i gyd, gan achosi i briodweddau ffisegol, cemegol, mecanyddol a thrydanol y cynnyrch newid yn barhaus. Gall y broses newid fod yn araf neu'n araf. Dros dro, mae'r cyfan yn dibynnu ar y math o straen amgylcheddol a maint y straen.

1. straen tymheredd

Bydd cynhyrchion electronig yn gwrthsefyll straen tymheredd mewn unrhyw amgylchedd. Mae maint y straen tymheredd yn dibynnu ar y math o amgylchedd, strwythur cynnyrch a chyflwr gweithio. Mae straen tymheredd yn cynnwys straen tymheredd sefydlog-cyflwr a straen tymheredd sy'n newid.

Mae straen tymheredd cyflwr sefydlog yn cyfeirio at dymheredd ymateb cynhyrchion electronig pan fyddant yn cael eu gweithredu neu eu storio mewn amgylchedd tymheredd penodol. Pan fydd y tymheredd ymateb yn fwy na'r terfyn y gall y cynnyrch ei wrthsefyll, ni fydd y cynnyrch cydran yn gallu gweithio o fewn yr ystod paramedr trydanol penodedig, a all achosi i ddeunydd y cynnyrch feddalu a dadffurfio, neu i'r perfformiad inswleiddio ostwng, neu hyd yn oed orboethi. a llosgi. Mae'r cynnyrch yn destun tymheredd uchel ar hyn o bryd. Gall gor-straen a gor-straen tymheredd uchel achosi methiant cynnyrch mewn cyfnod byr o amser; pan nad yw'r tymheredd ymateb yn fwy na'r ystod tymheredd gweithredu penodedig o'r cynnyrch, mae effaith straen tymheredd sefydlog yn cael ei amlygu yn yr effaith hirdymor, a'r tymheredd Bydd effeithiau hirdymor yn achosi i ddeunyddiau cynnyrch heneiddio'n raddol, a thrydanol paramedrau perfformiad i ddrifftio neu ragori ar oddefiannau, gan arwain yn y pen draw at fethiant cynnyrch. Ar gyfer y cynnyrch, y straen tymheredd y mae'n ei ddioddef ar yr adeg hon yw straen tymheredd hirdymor. Daw'r straen tymheredd sefydlog a brofir gan gynhyrchion electronig o lwyth tymheredd amgylchynol y cynnyrch a'r gwres a gynhyrchir gan ei ddefnydd pŵer ei hun. Er enghraifft, oherwydd methiant y system oeri neu ollyngiad llif gwres tymheredd uchel o'r offer, bydd tymheredd y gydran yn uwch na therfyn uchaf y tymheredd a ganiateir, a bydd y gydran yn gwrthsefyll tymheredd uchel. Gor-straen; pan fydd tymheredd yr amgylchedd storio yn sefydlog am amser hir, mae'r cynnyrch yn destun straen tymheredd hirdymor. Gellir pennu gallu terfyn ymwrthedd tymheredd uchel cynhyrchion electronig trwy'r prawf pobi tymheredd uchel cam, a gellir gwerthuso rhychwant oes cynhyrchion electronig sy'n gweithredu ar dymheredd hirdymor trwy'r prawf bywyd cyflwr cyson (cyflymiad tymheredd uchel).

Mae straen newid tymheredd yn cyfeirio at y straen thermol ar y rhyngwyneb deunydd a achosir gan newidiadau tymheredd pan fo cynnyrch electronig mewn cyflwr tymheredd newidiol oherwydd y gwahaniaeth yng nghyfernod ehangu thermol pob deunydd swyddogaethol o'r cynnyrch. Pan fydd y tymheredd yn newid yn sylweddol, gall y cynnyrch fyrstio ar y rhyngwyneb deunydd a methu. Ar yr adeg hon, mae'r cynnyrch yn destun gor-straen newid tymheredd neu straen sioc tymheredd; pan fydd y tymheredd yn newid yn gymharol araf, mae effaith newid straen tymheredd yn cael ei amlygu fel hirdymor Mae'r rhyngwyneb deunydd yn parhau i wrthsefyll y straen thermol a gynhyrchir o dan newidiadau tymheredd, a gall difrod micro-grac ddigwydd mewn micro-ardaloedd lleol. Mae'r difrod hwn yn cronni'n raddol, gan arwain yn y pen draw at gracio neu ddifrod i'r rhyngwyneb deunydd cynnyrch. Ar yr adeg hon, mae'r cynnyrch yn destun newidiadau tymheredd hirdymor. Straen neu straen cylch tymheredd. Daw'r straen tymheredd newidiol a brofir gan gynhyrchion electronig o newidiadau tymheredd yr amgylchedd y mae'r cynnyrch wedi'i leoli ynddo a'i statws newid ei hun. Er enghraifft, wrth symud o dan do cynnes i awyr agored oer, o dan ymbelydredd solar cryf, glawiad sydyn neu drochi mewn dŵr, newidiadau tymheredd cyflym o awyrennau o'r ddaear i uchder uchel, gwaith ysbeidiol mewn amgylcheddau parth oer, a'r haul yn wynebu a newidiadau cefn-haul yn y gofod. Newidiadau, sodro reflow ac ail-weithio modiwlau microcircuit, ac ati, mae'r cynnyrch yn destun straen sioc tymheredd; newidiadau cyfnodol yn nhymheredd hinsawdd naturiol, amodau gwaith ysbeidiol, newidiadau yn nhymheredd gweithredu'r system offer ei hun, a newidiadau yng nghyfaint galwadau offer cyfathrebu yn achosi offer Pan fydd y defnydd o bŵer yn amrywio, mae'r cynnyrch yn destun straen cylch tymheredd. Gellir defnyddio'r prawf sioc thermol i werthuso ymwrthedd cynhyrchion electronig i newidiadau sydyn mewn tymheredd, a gellir defnyddio'r prawf cylch tymheredd i werthuso addasrwydd cynhyrchion electronig i weithrediad hirdymor o dan amodau tymheredd uchel ac isel bob yn ail.

2. straen mecanyddol

Mae'r pwysau mecanyddol a ddioddefir gan gynhyrchion electronig yn cynnwys dirgryniad mecanyddol, sioc fecanyddol, a chyflymiad cyson (grym allgyrchol).

Mae straen dirgryniad mecanyddol yn cyfeirio at straen mecanyddol a gynhyrchir gan gynhyrchion electronig sy'n dychwelyd o amgylch sefyllfa ecwilibriwm penodol o dan weithrediad grymoedd amgylcheddol allanol. Mae dirgryniad mecanyddol yn cael ei ddosbarthu yn ôl achos ei genhedlaeth i ddirgryniad rhydd, dirgryniad gorfodi a dirgryniad hunan-gyffrous; yn ôl rheolau symud dirgryniad mecanyddol, caiff ei ddosbarthu i ddirgryniad sinwsoidal a dirgryniad ar hap. Mae gan y ddau fath hyn o ddirgryniad bwerau dinistriol gwahanol ar gynhyrchion. Mae'r olaf yn fwy dinistriol. Yn fwy, felly mae'r rhan fwyaf o asesiadau prawf dirgryniad yn mabwysiadu profion dirgryniad ar hap. Mae effaith dirgryniad mecanyddol ar gynhyrchion electronig yn cynnwys anffurfiad, plygu, craciau, toriadau, ac ati a achosir gan ddirgryniad. Bydd cynhyrchion electronig sydd wedi bod o dan weithred straen dirgryniad ers amser maith yn achosi i'r deunyddiau rhyngwyneb strwythurol gracio oherwydd blinder ac achosi methiant blinder mecanyddol; os bydd hyn yn digwydd Mae cyseiniant yn arwain at fethiant cracio gor-straen, gan achosi difrod strwythurol ar unwaith i gynhyrchion electronig. Daw'r straen dirgryniad mecanyddol y mae cynhyrchion electronig yn ei ddwyn o lwythi mecanyddol yr amgylchedd gwaith, megis cylchdroi, curiad y galon, osciliad a llwythi mecanyddol amgylcheddol eraill o awyrennau, cerbydau, llongau, cerbydau awyr a strwythurau mecanyddol daear, yn enwedig wrth eu cludo pan fydd y cynnyrch nad yw mewn cyflwr gweithio. Ac fel cydrannau wedi'u gosod ar gerbyd neu yn yr awyr, mae'n anochel y byddant yn destun straen dirgryniad mecanyddol yn ystod y llawdriniaeth. Gellir gwerthuso addasrwydd cynhyrchion electronig i ddirgryniadau mecanyddol ailadroddus yn ystod gweithrediad trwy brofion dirgryniad mecanyddol (yn enwedig profion dirgryniad ar hap).

Mae straen effaith fecanyddol yn cyfeirio at straen mecanyddol a achosir gan un rhyngweithio uniongyrchol rhwng cynnyrch electronig a gwrthrych (neu gydran) arall o dan weithrediad grymoedd amgylcheddol allanol, gan arwain at newid sydyn mewn grym, dadleoli, cyflymder neu gyflymiad y cynnyrch yn amrantiad. Straen. O dan weithred straen effaith fecanyddol, gall cynhyrchion ryddhau a throsglwyddo egni sylweddol mewn cyfnod byr iawn o amser, gan achosi niwed difrifol i'r cynnyrch, megis achosi camweithio cynhyrchion electronig, cylched agored / byr ar unwaith, a chracio a thorri asgwrn y cynnyrch. strwythur cydosod a phecynnu. aros. Yn wahanol i'r difrod cronnol a achosir gan ddirgryniad hirdymor, mae'r difrod i gynhyrchion a achosir gan effaith fecanyddol yn rhyddhau egni dwys. Felly, mae maint y prawf effaith mecanyddol yn fawr ac mae hyd y pwls effaith yn fyr. Gwerth brig difrod cynnyrch yw'r prif Dim ond ychydig milieiliadau i ddegau o milieiliadau yw hyd y pwls, ac mae'r dirgryniad ar ôl i'r prif bwls bydru'n gyflym. Mae maint y straen effaith fecanyddol hwn yn cael ei bennu gan y cyflymiad brig a hyd y pwls effaith. Mae maint y cyflymiad brig yn adlewyrchu maint y grym effaith a gymhwysir i'r cynnyrch, tra bod effaith hyd y pwls effaith ar y cynnyrch yn gysylltiedig ag amledd naturiol y cynnyrch. perthynol. Daw'r straen effaith fecanyddol a ddioddefir gan gynhyrchion electronig o newidiadau syfrdanol yng nghyflwr mecanyddol offer ac offer electronig, megis brecio brys ac effaith cerbydau, diferion aer a damweiniau awyrennau, lansio tân magnelau, ffrwydradau ynni cemegol a ffrwydradau niwclear, ffrwydradau taflegryn, ac ati Bydd effaith fecanyddol gref, grym sydyn neu symudiad sydyn oherwydd llwytho, dadlwytho, cludo neu waith ar y safle hefyd yn achosi i'r cynnyrch wrthsefyll effaith fecanyddol. Gellir defnyddio profion effaith mecanyddol i werthuso addasrwydd cynhyrchion electronig (fel strwythurau cylched) i effeithiau mecanyddol nad ydynt yn ailadroddus wrth eu defnyddio a'u cludo.

Mae straen cyflymu cyson (grym allgyrchol) yn cyfeirio at rym allgyrchol a gynhyrchir gan newid parhaus cyfeiriad mudiant y cludwr pan fydd cynhyrchion electronig yn gweithio ar gludwr symudol. Mae grym allgyrchol yn rym anadweithiol rhithwir sy'n cadw gwrthrych cylchdroi rhag symud i ffwrdd o ganol y cylchdro. Mae'r grym allgyrchol yn hafal o ran maint ac yn groes i gyfeiriad y grym mewngyrchol. Unwaith y bydd y grym centripetal a ffurfiwyd gan y grym allanol net a phwyntio at ganol y cylch yn diflannu, ni fydd y gwrthrych cylchdroi yn cylchdroi mwyach. Yn lle hynny, mae'n hedfan ar hyd cyfeiriad tangiad y llwybr cylchdro ar hyn o bryd, ac mae'r cynnyrch yn cael ei niweidio ar hyn o bryd. Mae maint y grym allgyrchol yn gysylltiedig â màs, cyflymder a chyflymiad (radiws cylchdro) y gwrthrych sy'n symud. Ar gyfer cydrannau electronig nad ydynt wedi'u weldio'n gadarn, bydd y cydrannau'n hedfan i ffwrdd oherwydd datgysylltu'r cymalau sodr o dan weithred grym allgyrchol, gan achosi i'r cydrannau hedfan i ffwrdd. Methiant cynnyrch. Daw'r grym allgyrchol a ddioddefir gan gynhyrchion electronig o statws gweithredu offer ac offer electronig sy'n newid yn barhaus i gyfeiriad symud, megis newidiadau cyfeiriad rhedeg cerbydau, awyrennau, rocedi, a thaflegrau, ac ati, sy'n achosi offer electronig a mewnol cydrannau i wrthsefyll grymoedd allgyrchol ac eithrio disgyrchiant. Mae ei amser gweithredu yn amrywio o ychydig eiliadau i ychydig funudau, gan gymryd rocedi a thaflegrau fel enghreifftiau. Ar ôl cwblhau'r newid cyfeiriad, mae'r grym allgyrchol yn diflannu, ac mae'r grym allgyrchol yn gweithredu eto pan fydd y cyfeiriad yn cael ei newid eto, a all ffurfio grym allgyrchol parhaus hirdymor. Gellir gwerthuso cadernid strwythur weldio cynhyrchion electronig, yn enwedig cydrannau mownt wyneb cyfaint mawr, trwy brofion cyflymiad cyson (profion allgyrchol).

3. straen lleithder

Mae straen lleithder yn cyfeirio at y straen lleithder y mae cynhyrchion electronig yn ei ddioddef wrth weithio mewn amgylchedd atmosfferig gyda lleithder penodol. Mae cynhyrchion electronig yn sensitif iawn i leithder. Unwaith y bydd lleithder cymharol yr amgylchedd yn fwy na 30% RH, gall deunyddiau metel y cynhyrchion gael eu cyrydu, a gall y paramedrau perfformiad trydanol ddrifftio neu ragori ar y goddefiannau. Er enghraifft, o dan amodau lleithder uchel hirdymor, bydd perfformiad inswleiddio deunyddiau inswleiddio yn gostwng ar ôl amsugno lleithder, gan achosi cylchedau byr neu siociau trydan foltedd uchel; ar gyfer cydrannau electronig cyswllt, megis plygiau, socedi, ac ati, pan fo lleithder ynghlwm wrth yr wyneb, bydd cyrydiad yn digwydd yn hawdd a bydd ffilm ocsid yn ffurfio. , gan achosi ymwrthedd y ddyfais cyswllt i gynyddu, ac mewn achosion difrifol, bydd y gylched yn cael ei rwystro; mewn amgylchedd hynod llaith, bydd niwl neu anwedd dŵr yn achosi i wreichion ymddangos pan fydd y cysylltiadau cyfnewid yn gweithredu, ac ni fyddant yn gallu gweithredu mwyach; mae sglodion lled-ddargludyddion yn fwy sensitif i anwedd dŵr, ac unwaith y bydd anwedd dŵr yn digwydd ar wyneb y sglodion Os yw'n uwch na'r safon, bydd cyrydiad gwifrau Al yn dod yn hynod gyflym; er mwyn atal cydrannau electronig rhag cael eu cyrydu gan anwedd dŵr, defnyddir technoleg mewngapsiwleiddio neu becynnu aerglos i ynysu'r cydrannau o'r atmosffer allanol a llygredd. Daw'r straen lleithder a ddioddefir gan gynhyrchion electronig o'r anwedd dŵr sydd ynghlwm wrth wyneb y deunyddiau yn amgylchedd gwaith offer ac offer electronig a'r anwedd dŵr sy'n treiddio i'r cydrannau. Mae maint y straen lleithder yn gysylltiedig â lefel y lleithder amgylchynol. Mae ardaloedd arfordirol de-ddwyreiniol fy ngwlad yn ardaloedd â lleithder uchel. Yn enwedig yn y gwanwyn a'r haf, mae'r lleithder cymharol yn cyrraedd uchafswm o fwy na 90% RH. Mae dylanwad lleithder yn broblem anochel. Gellir gwerthuso addasrwydd cynhyrchion electronig i'w defnyddio neu eu storio o dan amodau lleithder uchel trwy brofion gwres llaith cyflwr cyson a phrofion gwrthsefyll lleithder.

4. straen chwistrellu halen

Mae straen chwistrellu halen yn cyfeirio at y straen chwistrellu halen y mae arwyneb y deunydd yn ei ddioddef pan fydd cynhyrchion electronig yn gweithio mewn amgylchedd gwasgariad atmosfferig sy'n cynnwys defnynnau bach sy'n cynnwys halen. Yn gyffredinol, daw chwistrelliad halen o amgylchedd hinsawdd y môr ac amgylchedd hinsawdd llyn halen mewndirol. Ei brif gydrannau yw NaCl ac anwedd dŵr. Presenoldeb ïonau Na+ a Cl- yw achos sylfaenol cyrydiad deunyddiau metel. Pan fydd chwistrell halen yn glynu wrth wyneb ynysydd, bydd ei wrthwynebiad arwyneb yn cael ei leihau. Ar ôl i'r ynysydd amsugno'r hydoddiant halen, bydd ei wrthwynebiad cyfaint yn cael ei leihau gan 4 gorchymyn maint. Pan fydd chwistrell halen yn glynu wrth wyneb rhannau mecanyddol symudol, mae cynhyrchu cynhyrchion cyrydiad yn cynyddu. Os yw'r cyfernod ffrithiant yn rhy fawr, efallai y bydd rhannau symudol hyd yn oed yn mynd yn sownd; er bod amgapsiwleiddio a thechnoleg pecynnu aerglos yn cael eu mabwysiadu i osgoi cyrydiad sglodion lled-ddargludyddion, mae pinnau allanol dyfeisiau electronig yn anochel yn aml yn colli eu swyddogaeth oherwydd cyrydiad chwistrellu halen; argraffu Gall cyrydiad ar y PCB fyrhau gwifrau cyfagos. Mae'r straen chwistrellu halen y mae cynhyrchion electronig yn ei ddwyn yn dod o'r niwl sy'n cynnwys halen yn yr amgylchedd atmosfferig. Mewn ardaloedd arfordirol neu ar longau a llongau rhyfel, mae'r awyrgylch yn cynnwys llawer o halen, sy'n cael effaith ddifrifol ar becynnu cydrannau electronig. Gellir gwerthuso addasrwydd pecynnau electronig i chwistrell halen trwy gyflymu cyrydiad trwy brawf chwistrellu halen.

5. Straen electromagnetig

Mae straen electromagnetig yn cyfeirio at y straen electromagnetig y mae cynhyrchion electronig yn ei ddwyn yn y maes electromagnetig lle mae'r maes trydan a'r maes magnetig yn newid yn rhyngweithiol. Mae'r maes electromagnetig yn cynnwys dwy agwedd: maes trydan a maes magnetig, y mae eu nodweddion yn cael eu cynrychioli gan ddwysedd maes trydan E (neu ddadleoli trydan D) a dwysedd fflwcs magnetig B (neu ddwysedd maes magnetig H) yn y drefn honno. Yn y maes electromagnetig, mae cysylltiad agos rhwng y maes trydan a'r maes magnetig. Bydd maes trydan sy'n amrywio o ran amser yn achosi maes magnetig, a bydd maes magnetig sy'n amrywio o ran amser yn achosi maes trydan. Mae'r maes trydan a'r maes magnetig yn cyffroi ei gilydd, gan achosi symudiad y maes electromagnetig i ffurfio tonnau electromagnetig. Gall tonnau electromagnetig hunan-luosogi mewn gwactod neu fater. Mae'r maes trydan a'r maes magnetig yn pendilio fesul cam ac yn berpendicwlar i'w gilydd. Maent yn symud ar ffurf tonnau yn y gofod. Mae'r maes trydan symudol, y maes magnetig, a'r cyfeiriad lluosogi yn berpendicwlar i'w gilydd. Cyflymder lluosogi tonnau electromagnetig mewn gwactod yw cyflymder golau (3 × 10 ^ 8m/s). Fel arfer y tonnau electromagnetig y mae ymyrraeth electromagnetig yn canolbwyntio arnynt yw tonnau radio a microdonau. Po uchaf yw amlder tonnau electromagnetig, y mwyaf yw'r gallu ymbelydredd electromagnetig. Ar gyfer cynhyrchion cydrannau electronig, ymyrraeth electromagnetig (EMI) y maes electromagnetig yw'r prif ffactor sy'n effeithio ar gydnawsedd electromagnetig (EMC) y gydran. Daw'r ffynhonnell hon o ymyrraeth electromagnetig o'r ymyrraeth cilyddol rhwng cydrannau mewnol y gydran electronig a'r ymyrraeth gan offer electronig allanol. Gall gael effeithiau difrifol ar berfformiad ac ymarferoldeb cydrannau electronig. Er enghraifft, os yw'r cydrannau magnetig y tu mewn i'r modiwl pŵer DC / DC yn achosi ymyrraeth electromagnetig i ddyfeisiau electronig, bydd yn effeithio'n uniongyrchol ar baramedrau foltedd crychdonni allbwn; bydd effaith ymbelydredd amledd radio ar gynhyrchion electronig yn mynd i mewn i'r gylched fewnol yn uniongyrchol trwy'r gragen cynnyrch, neu'n cael ei drawsnewid yn Mae aflonyddu wedi'i gynnal yn mynd i mewn i'r cynnyrch. Gellir gwerthuso gallu ymyrraeth gwrth-electromagnetig cydrannau electronig trwy brofion cydweddoldeb electromagnetig a phrofion sganio maes electromagnetig.