Elektron mahsulotning ishdan chiqishiga olib keladigan asosiy ekologik stresslar

Elektron mahsulotlarning ish jarayonida, elektr yuklarining kuchlanishi va oqimi kabi elektr kuchlanishlari bilan bir qatorda, atrof-muhitdagi stresslar ham yuqori harorat va harorat davrlarini, mexanik tebranish va ta'sirni, namlik va tuz purkashini, elektromagnit maydon shovqinlarini va boshqalarni o'z ichiga oladi. Yuqoridagi ekologik stressning ta'siri, mahsulotlarning ishlashining pasayishi, parametrlarning siljishi, materialning korroziyasi va boshqalarni boshdan kechirishi yoki hatto muvaffaqiyatsiz bo'lishi mumkin.

Elektron mahsulotlar ishlab chiqarilgandan so'ng, skrining, inventarizatsiya, transportdan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishgacha, ularning barchasi atrof-muhit ta'siriga ta'sir qiladi, bu mahsulotning fizik, kimyoviy, mexanik va elektr xususiyatlarining doimiy o'zgarishiga olib keladi. O'zgartirish jarayoni sekin yoki sekin bo'lishi mumkin. Vaqtinchalik, barchasi ekologik stressning turiga va stressning kattaligiga bog'liq.

1. Harorat stressi

Elektron mahsulotlar har qanday muhitda harorat ta'siriga bardosh beradi. Harorat kuchlanishining kattaligi muhit turiga, mahsulot tuzilishiga va ish holatiga bog'liq. Harorat stressi barqaror holatdagi harorat stressini va o'zgaruvchan harorat stressini o'z ichiga oladi.

Barqaror harorat stressi elektron mahsulotlarning ma'lum haroratli muhitda ishlaganda yoki saqlanganda javob haroratini anglatadi. Javob harorati mahsulot bardosh bera oladigan chegaradan oshib ketganda, komponent mahsuloti belgilangan elektr parametrlari oralig'ida ishlay olmaydi, bu mahsulot materialining yumshashi va deformatsiyasiga yoki izolyatsiya ko'rsatkichlarining pasayishiga yoki hatto haddan tashqari qizib ketishiga olib kelishi mumkin. va yondiring. Bu vaqtda mahsulot yuqori haroratga duchor bo'ladi. Haddan tashqari kuchlanish va yuqori haroratning haddan tashqari kuchlanishi qisqa vaqt ichida mahsulotning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin; javob harorati mahsulotning belgilangan ish harorati oralig'idan oshmasa, barqaror harorat stressining ta'siri uzoq muddatli ta'sirda namoyon bo'ladi va harorat Uzoq muddatli ta'sirlar mahsulot materiallarining asta-sekin qarishiga olib keladi va elektr ishlash parametrlarining o'zgarishi yoki toleranslardan oshib ketishi, natijada mahsulotning ishdan chiqishiga olib keladi. Mahsulot uchun bu vaqtda u bardosh beradigan harorat stressi uzoq muddatli harorat stressidir. Elektron mahsulotlar boshdan kechiradigan barqaror haroratli stress mahsulotning atrof-muhit harorati yuki va o'z quvvat iste'moli natijasida hosil bo'lgan issiqlikdan kelib chiqadi. Masalan, sovutish tizimining ishlamay qolishi yoki uskunadan yuqori haroratli issiqlik oqimining oqishi tufayli komponentning harorati ruxsat etilgan haroratning yuqori chegarasidan oshib ketadi va komponent yuqori haroratga bardosh beradi. Haddan tashqari stress; saqlash muhiti harorati uzoq vaqt davomida barqaror bo'lsa, mahsulot uzoq muddatli harorat stressiga duchor bo'ladi. Elektron mahsulotlarning yuqori haroratga chidamlilik chegarasi qobiliyatini bosqichma-bosqich yuqori haroratli pishirish sinovi orqali aniqlash mumkin va uzoq muddatli haroratlarda ishlaydigan elektron mahsulotlarning ishlash muddati barqaror holatdagi hayot sinovi (yuqori haroratni tezlashtirish) orqali baholanishi mumkin.

O'zgaruvchan harorat stressi, mahsulotning har bir funktsional materialining termal kengayish koeffitsientidagi farq tufayli elektron mahsulot o'zgaruvchan harorat holatida bo'lganida harorat o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan material interfeysidagi termal stressni anglatadi. Harorat keskin o'zgarganda, mahsulot material interfeysida portlashi va ishdan chiqishi mumkin. Bu vaqtda, mahsulot harorat o'zgarishi haddan tashqari stress yoki harorat zarba stress duchor bo'ladi; harorat nisbatan sekin o'zgarganda, o'zgaruvchan harorat stressining ta'siri uzoq muddatli sifatida namoyon bo'ladi Materiallar interfeysi harorat o'zgarishi ostida hosil bo'lgan termal stressga bardosh berishda davom etadi va mahalliy mikro-maydonlarda mikro-yoriqlar shikastlanishi mumkin. Ushbu zarar asta-sekin to'planib boradi, natijada mahsulot materiali interfeysining yorilishi yoki shikastlanishiga olib keladi. Bu vaqtda mahsulot uzoq muddatli harorat o'zgarishiga duchor bo'ladi. Stress yoki harorat aylanishi stressi. Elektron mahsulotlar tomonidan boshdan kechiriladigan o'zgaruvchan harorat stressi mahsulot joylashgan muhitning harorat o'zgarishi va o'z o'tish holatidan kelib chiqadi. Masalan, issiq xonadan sovuq tashqariga o'tayotganda, kuchli quyosh nurlanishida, to'satdan yog'ingarchilik yoki suvga botish, havo kemalarining erdan baland balandlikda haroratning tez o'zgarishi, sovuq zona muhitida vaqti-vaqti bilan ishlash va quyoshga qaragan holda. va kosmosdagi quyoshning orqa tomonidagi o'zgarishlar. Mikrosxema modullarini o'zgartirish, qayta lehimlash va qayta ishlash va boshqalar, mahsulot harorat zarbasi stressiga duchor bo'ladi; tabiiy iqlim haroratining davriy o'zgarishi, vaqti-vaqti bilan ish sharoitlari, uskuna tizimining o'zi ish haroratining o'zgarishi va aloqa uskunasining chaqiruv hajmining o'zgarishi uskunaga sabab bo'ladi Quvvat iste'moli o'zgarganda, mahsulot harorat aylanishi stressiga duchor bo'ladi. Termal zarba testi elektron mahsulotlarning haroratning keskin o'zgarishiga chidamliligini baholash uchun ishlatilishi mumkin va harorat aylanishi testi elektron mahsulotlarning o'zgaruvchan yuqori va past harorat sharoitida uzoq muddatli ishlashga moslashishini baholash uchun ishlatilishi mumkin.

2. Mexanik kuchlanish

Elektron mahsulotlarning mexanik kuchlanishiga mexanik tebranish, mexanik zarba va doimiy tezlanish (markazdan qochma kuch) kiradi.

Mexanik tebranish kuchlanishi tashqi muhit kuchlari ta'sirida ma'lum bir muvozanat holatida o'zaro harakatlanadigan elektron mahsulotlar tomonidan yaratilgan mexanik kuchlanishni anglatadi. Mexanik tebranish paydo bo'lish sababiga ko'ra erkin tebranish, majburiy tebranish va o'z-o'zidan qo'zg'aluvchan tebranishlarga bo'linadi; mexanik tebranishning harakat qoidalariga ko'ra, u sinusoidal tebranish va tasodifiy tebranishlarga bo'linadi. Ushbu ikki tebranish shakli mahsulotlarga turli xil halokatli kuchlarga ega. Ikkinchisi ko'proq halokatli. Kattaroq, shuning uchun ko'pchilik tebranish sinovlari tasodifiy tebranish testlarini qabul qiladi. Mexanik tebranishning elektron mahsulotlarga ta'siri tebranish natijasida yuzaga kelgan deformatsiya, egilish, yoriqlar, sinishlar va boshqalarni o'z ichiga oladi. Uzoq vaqt davomida tebranish stressi ta'sirida bo'lgan elektron mahsulotlar charchoq tufayli strukturaviy interfeys materiallarining yorilishiga olib keladi va mexanik charchoqning buzilishiga olib keladi; agar bu sodir bo'lsa, Rezonans haddan tashqari stressli yorilishning buzilishiga olib keladi va elektron mahsulotlarga bir zumda strukturaviy zarar etkazadi. Elektron mahsulotlar ko'taradigan mexanik tebranish stressi ish muhitining mexanik yuklaridan, masalan, aylanish, pulsatsiya, tebranish va samolyotlar, transport vositalari, kemalar, havo kemalari va yerdagi mexanik tuzilmalarning boshqa ekologik mexanik yuklari, ayniqsa mahsulotni tashish paytida yuzaga keladi. ish holatida emas. Va avtomobilga o'rnatilgan yoki havodagi komponentlar sifatida ular ish paytida muqarrar ravishda mexanik tebranish stressiga duchor bo'ladilar. Elektron mahsulotlarning ish paytida takrorlanadigan mexanik tebranishlarga moslashishi mexanik tebranish sinovlari (ayniqsa, tasodifiy tebranish sinovlari) orqali baholanishi mumkin.

Mexanik ta'sir kuchlanishi - bu tashqi muhit kuchlari ta'sirida elektron mahsulot va boshqa ob'ekt (yoki komponent) o'rtasidagi yagona to'g'ridan-to'g'ri o'zaro ta'sir natijasida yuzaga keladigan mexanik stressni anglatadi, natijada mahsulotning kuchi, siljishi, tezligi yoki tezlashishi keskin o'zgaradi. bir zumda. Stress. Mexanik ta'sir stressi ta'sirida mahsulotlar juda qisqa vaqt ichida katta energiyani chiqarib yuborishi va uzatishi mumkin, bu esa mahsulotga jiddiy zarar etkazishi mumkin, masalan, elektron mahsulotlarning noto'g'ri ishlashi, tezkor ochiq/qisqa tutashuv, yorilish va sinishi. yig'ish va qadoqlash tuzilishi. Kutmoq. Uzoq muddatli tebranish natijasida kelib chiqadigan kümülatif zarardan farqli o'laroq, mexanik ta'sir natijasida hosil bo'lgan mahsulotlarning shikastlanishi energiyaning konsentrlangan chiqishi hisoblanadi. Shuning uchun mexanik zarba sinovining kattaligi katta va zarba zarbasining davomiyligi qisqa. Mahsulot shikastlanishining eng yuqori qiymati asosiy hisoblanadi Pulsning davomiyligi faqat bir necha millisekunddan o'nlab millisekundgacha va asosiy zarbadan keyin tebranish tezda pasayadi. Ushbu mexanik ta'sir kuchlanishining kattaligi eng yuqori tezlashuv va zarba pulsining davomiyligi bilan belgilanadi. Tepalik tezlashuvining kattaligi mahsulotga qo'llaniladigan ta'sir kuchining kattaligini aks ettiradi, ta'sir pulsining davomiyligi mahsulotga ta'siri esa mahsulotning tabiiy chastotasi bilan bog'liq. bog'liq. Elektron mahsulotlarning mexanik ta'sir kuchi elektron jihozlar va jihozlarning mexanik holatidagi keskin o'zgarishlardan kelib chiqadi, masalan, transport vositalarining favqulodda tormozlanishi va ta'siri, havo tomchilari va samolyotlarning qulashi, artilleriya otashlari, kimyoviy energiya portlashlari va yadroviy portlashlar; raketa portlashlari va boshqalar.. Yuklash, tushirish, tashish yoki joyidagi ishlar natijasida kuchli mexanik ta'sir, to'satdan kuch yoki to'satdan harakatlanish ham mahsulotning mexanik ta'sirga bardosh berishiga olib keladi. Mexanik ta'sir sinovlari elektron mahsulotlarning (masalan, sxema tuzilmalari) foydalanish va tashish paytida takrorlanmaydigan mexanik ta'sirlarga moslashishini baholash uchun ishlatilishi mumkin.

Doimiy tezlanish (markazdan qochma kuch) kuchlanishi elektron mahsulotlar harakatlanuvchi tashuvchida ishlayotganda tashuvchining harakat yo'nalishini uzluksiz o'zgartirish natijasida hosil bo'ladigan markazdan qochma kuchni anglatadi. Santrifüj kuchi - bu aylanadigan jismni aylanish markazidan uzoqlashishini ta'minlaydigan virtual inertial kuch. Markazdan qochish kuchi kattaligi bo'yicha teng va markazdan qo'zg'atuvchi kuchga qarama-qarshidir. Aniq tashqi kuch tomonidan hosil qilingan va aylananing markaziga ishora qiluvchi markazga qo'yuvchi kuch yo'qolgach, aylanadigan jism endi aylanmaydi. Buning o'rniga, u ayni paytda aylanish traektoriyasining tangens yo'nalishi bo'ylab uchib ketadi va bu vaqtda mahsulot shikastlangan. Markazdan qochma kuchning kattaligi harakatlanuvchi jismning massasi, tezligi va tezlanishi (aylanish radiusi) bilan bog'liq. Qattiq payvandlanmagan elektron komponentlar uchun markazdan qochma kuch ta'sirida lehim bo'g'inlarining ajralishi tufayli komponentlar uchib ketadi, bu esa komponentlarning uchib ketishiga olib keladi. Mahsulot etishmovchiligi. Elektron mahsulotlarning markazdan qochiruvchi kuchi elektron jihozlar va jihozlarning harakat yo'nalishi bo'yicha doimiy o'zgaruvchan ish holatidan kelib chiqadi, masalan, ishlaydigan transport vositalari, samolyotlar, raketalar va raketalar va boshqalarning yo'nalishi o'zgarishi, bu elektron jihozlar va ichki qismlarga olib keladi. tortishish kuchidan tashqari markazdan qochma kuchlarga bardosh beradigan komponentlar. Uning harakat qilish vaqti bir necha soniyadan bir necha daqiqagacha, raketa va raketalarni misol qilib oladi. Yo'nalishni o'zgartirish tugallangandan so'ng, markazdan qochma kuchi yo'qoladi va markazdan qochma kuch yo'nalish yana o'zgartirilganda yana harakat qiladi, bu uzoq muddatli doimiy markazdan qochma kuchni hosil qilishi mumkin. Elektron mahsulotlarning payvandlash strukturasining mustahkamligi, ayniqsa katta hajmli sirtga o'rnatiladigan komponentlar, doimiy tezlashtirish sinovi (markazdan qochma sinov) orqali baholanishi mumkin.

3. Namlik stressi

Namlik stressi elektron mahsulotlarning ma'lum bir namlik bo'lgan atmosfera muhitida ishlaganda bardosh beradigan namlik stressini anglatadi. Elektron mahsulotlar namlikka juda sezgir. Atrof-muhitning nisbiy namligi 30% RH dan oshib ketganda, mahsulotlarning metall materiallari korroziyaga olib kelishi mumkin va elektr ishlash ko'rsatkichlari toleranslardan oshib ketishi yoki oshib ketishi mumkin. Misol uchun, uzoq muddatli yuqori namlik sharoitida izolyatsiyalash materiallarining izolyatsiyalash ko'rsatkichlari namlikni yutgandan so'ng pasayadi, qisqa tutashuvlar yoki yuqori voltli elektr toki urishiga olib keladi; kontaktli elektron komponentlar uchun, masalan, vilkalar, rozetkalar va boshqalar, namlik sirtga biriktirilganda, korroziya osonlik bilan yuzaga keladi va oksidli plyonka hosil bo'ladi. , kontakt qurilmaning qarshiligini oshirishga olib keladi va og'ir holatlarda kontaktlarning zanglashiga olib keladi; qattiq nam muhitda tuman yoki suv bug'lari o'rni kontaktlari ishlaganda uchqun paydo bo'lishiga olib keladi va ular endi ishlay olmaydi; yarimo'tkazgich chiplari suv bug'iga nisbatan sezgirroq va suv bug'i chip yuzasida paydo bo'lgandan so'ng, agar u standartdan oshsa, Al simlarining korroziyasi juda tezlashadi; Elektron komponentlarning suv bug'lari bilan korroziyalanishiga yo'l qo'ymaslik uchun komponentlarni tashqi atmosfera va ifloslanishdan izolyatsiya qilish uchun kapsülleme yoki havo o'tkazmaydigan qadoqlash texnologiyasi qo'llaniladi. Elektron mahsulotlarning namlik stressi elektron uskunalar va jihozlarning ish muhitida materiallar yuzasiga biriktirilgan suv bug'idan va tarkibiy qismlarga kiradigan suv bug'idan kelib chiqadi. Namlik kuchlanishining kattaligi atrof-muhit namligi darajasiga bog'liq. Mening mamlakatimning janubi-sharqiy qirg'oqlari namlik yuqori bo'lgan hududlardir. Ayniqsa, bahor va yozda nisbiy namlik maksimal 90% RH ga etadi. Namlikning ta'siri muqarrar muammodir. Elektron mahsulotlarning yuqori namlik sharoitida foydalanish yoki saqlash uchun moslashishi barqaror nam issiqlik sinovlari va namlikka chidamlilik sinovlari orqali baholanishi mumkin.

4. Tuz purkash stressi

Tuz püskürtme stressi elektron mahsulotlar tuz o'z ichiga olgan mayda tomchilardan tashkil topgan atmosfera dispersiyasi muhitida ishlaganda material yuzasi bardosh beradigan tuz purkash kuchlanishini anglatadi. Tuz spreyi odatda dengiz iqlimi muhitidan va ichki tuzli ko'l iqlimi muhitidan kelib chiqadi. Uning asosiy komponentlari NaCl va suv bug'idir. Na+ va Cl- ionlarining mavjudligi metall materiallar korroziyasining asosiy sababidir. Tuz purkagich izolyator yuzasiga yopishganda, uning sirt qarshiligi pasayadi. Izolyator tuz eritmasini o'zlashtirgandan so'ng, uning hajm qarshiligi 4 darajaga kamayadi. Tuz purkagichi harakatlanuvchi mexanik qismlar yuzasiga yopishganda, korroziya mahsulotlarini ishlab chiqarish ortadi. Agar ishqalanish koeffitsienti juda katta bo'lsa, harakatlanuvchi qismlar hatto tiqilib qolishi mumkin; yarimo'tkazgich chiplarining korroziyasini oldini olish uchun kapsülleme va havo o'tkazmaydigan qadoqlash texnologiyasi qabul qilingan bo'lsa-da, elektron qurilmalarning tashqi pinlari muqarrar ravishda tuz buzadigan amallar korroziyasi tufayli o'z funktsiyalarini yo'qotadi; chop etish PCBdagi korroziya qo'shni simlarni qisqartirishi mumkin. Elektron mahsulotlarning tuz purkash stressi atmosfera muhitida tuz o'z ichiga olgan tumandan kelib chiqadi. Sohilbo'yi hududlarida yoki kemalar va harbiy kemalarda atmosferada juda ko'p tuz mavjud bo'lib, bu elektron komponentlarning qadoqlanishiga jiddiy ta'sir qiladi. Elektron paketlarning tuz purkashga moslashishi tuz purkagich sinovi orqali korroziyani tezlashtirish orqali baholanishi mumkin.

5. Elektromagnit kuchlanish

Elektromagnit kuchlanish deganda elektron mahsulotlarning elektromagnit maydonida elektr maydoni va magnit maydon interaktiv ravishda o'zgarib turadigan elektromagnit kuchlanish tushuniladi. Elektromagnit maydon ikki jihatni o'z ichiga oladi: xarakteristikalari mos ravishda elektr maydonining intensivligi E (yoki elektr siljishi D) va magnit oqimining zichligi B (yoki magnit maydon intensivligi H) bilan ifodalanadigan elektr maydoni va magnit maydon. Elektromagnit maydonda elektr va magnit maydon bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Vaqt o'zgaruvchan elektr maydoni magnit maydonni, vaqt o'zgaruvchan magnit maydon esa elektr maydonini keltirib chiqaradi. Elektr va magnit maydon bir-birini qo'zg'atadi, bu esa elektromagnit maydonning harakatini elektromagnit to'lqinlarni hosil qiladi. Elektromagnit to'lqinlar vakuumda yoki moddada o'z-o'zidan tarqalishi mumkin. Elektr va magnit maydon fazada tebranadi va bir-biriga perpendikulyar. Ular kosmosda to'lqinlar shaklida harakat qiladilar. Harakatlanuvchi elektr maydon, magnit maydon va tarqalish yo'nalishi bir-biriga perpendikulyar. Vakuumda elektromagnit to'lqinlarning tarqalish tezligi yorug'lik tezligidir (3×10^8m/s). Odatda elektromagnit parazitlarga e'tibor qaratadigan elektromagnit to'lqinlar radio to'lqinlari va mikroto'lqinlardir. Elektromagnit to'lqinlarning chastotasi qanchalik yuqori bo'lsa, elektromagnit nurlanish qobiliyati shunchalik katta bo'ladi. Elektron komponentlar mahsulotlari uchun elektromagnit maydonning elektromagnit shovqini (EMI) komponentning elektromagnit moslashuviga (EMC) ta'sir qiluvchi asosiy omil hisoblanadi. Elektromagnit parazitlarning bu manbai elektron komponentning ichki komponentlari o'rtasidagi o'zaro shovqin va tashqi elektron jihozlarning shovqinidan kelib chiqadi. Elektron komponentlarning ishlashi va funksionalligiga jiddiy ta'sir ko'rsatishi mumkin. Misol uchun, agar DC / DC quvvat moduli ichidagi magnit komponentlar elektron qurilmalarga elektromagnit parazitlarni keltirib chiqarsa, u to'g'ridan-to'g'ri chiqish dalgalanma kuchlanish parametrlariga ta'sir qiladi; radiochastota nurlanishining elektron mahsulotlarga ta'siri to'g'ridan-to'g'ri mahsulot qobig'i orqali ichki kontaktlarning zanglashiga olib kiradi yoki mahsulotga o'tkaziladigan ta'qibga aylanadi. Elektron komponentlarning elektromagnit parazitlarga qarshi qobiliyatini elektromagnit moslik sinovi va elektromagnit maydonni yaqin masofada skanerlash sinovi orqali baholash mumkin.