生產環境對電源模塊可靠性的影響
發布時間:2009-02-06 來源:廣州金升陽科技有限公司
中心論題:
- 靜電防護、濕度、溫度、粉塵等因素對電源模塊的可靠性影響
解決方案:
- 確保電源模塊的生產環境是潔淨有序的
- 有良好的靜電防護措施
- 在生產車間安裝空調調溫係統、抽濕係統控製濕度、溫度
在現在社會,AC/DC轉換、DC/DC轉換已逐漸成為模塊化產業,也逐步成為各種電子設備、自動控製設備的重要組成部分,AC/DC電源模塊及DC/DC電源模塊的質量及可靠性也在很大程度上影響著整個設備的可靠性、失效率及維修率。
影響電源產品可靠性的有設計、工藝、管理、測試及手段、來lai料liao等deng因yin素su,這zhe些xie方fang麵mian都dou是shi各ge電dian源yuan模mo塊kuai生sheng產chan及ji使shi用yong廠chang家jia關guan注zhu的de方fang麵mian。事shi實shi上shang,電dian源yuan模mo塊kuai的de可ke靠kao性xing除chu了le要yao確que保bao各ge項xiang性xing能neng指zhi標biao的de優you化hua,還hai要yao確que保bao電dian源yuan模mo塊kuai的de生sheng產chan環huan境jing是shi潔jie淨jing有you序xu的de,有you良liang好hao的de靜jing電dian防fang護hu措cuo施shi,有you適shi當dang的de溫wen度du及ji濕shi度du,隻zhi有you在zai這zhe樣yang的de條tiao件jian下xia生sheng產chan的de電dian源yuan模mo塊kuai才cai真zhen正zheng稱cheng得de上shang是shi可ke靠kao性xing高gao的de電dian源yuan產chan品pin。
隨著社會的不斷進步,電子設備在工業化生產、交通運輸、通(tong)信(xin)等(deng)各(ge)領(ling)域(yu)發(fa)揮(hui)著(zhe)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)的(de)作(zuo)用(yong),電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)也(ye)決(jue)定(ding)了(le)各(ge)項(xiang)經(jing)濟(ji)活(huo)動(dong)的(de)有(you)效(xiao)運(yun)行(xing),而(er)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)雖(sui)然(ran)在(zai)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong)所(suo)占(zhan)的(de)成(cheng)本(ben)很(hen)低(di),但(dan)可(ke)稱(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)“心髒”,電源模塊失效直接就可能導致電子設備的癱瘓,造成不可挽回的損失。
靜電會導致電源模塊元器件失效
元器件在製造、存儲、運輸及裝配過程中,由於儀器設備、材料及操作者的相對運動,均有可能因摩擦而產生靜電電壓,當器件與這些帶電體接觸時,帶電體就會通過器件放電,引起器件失效。
現代的集成電路大多數采用MOS電路,而電源模塊中大多也使用了MOS管guan及ji集ji成cheng電dian路lu芯xin片pian。在zai電dian源yuan模mo塊kuai的de生sheng產chan中zhong如ru不bu注zhu意yi靜jing電dian防fang護hu,往wang往wang會hui導dao致zhi較jiao高gao的de元yuan件jian壞huai品pin率lv。即ji使shi經jing過guo測ce試shi合he格ge的de產chan品pin,也ye可ke能neng在zai生sheng產chan製zhi造zao過guo程cheng中zhong,因yin靜jing電dian而er對duiMOS管及集成電路芯片造成輕微的損傷,從而影響電源模塊的壽命及可靠性。在生產環境中引入靜電防護係統(采用人體防靜電接地、地坪防靜電接地和操作裝置、儀器的防靜電接地等方式)後,則可以有效避免對MOS管guan及ji集ji成cheng電dian路lu芯xin片pian造zao成cheng的de損sun傷shang。電dian子zi元yuan器qi件jian防fang靜jing電dian損sun傷shang是shi一yi項xiang複fu雜za的de係xi統tong工gong程cheng,它ta貫guan穿chuan於yu係xi統tong或huo設she備bei研yan製zhi與yu生sheng產chan的de全quan過guo程cheng。從cong元yuan器qi件jian采cai購gou、包裝、運輸、庫存、安裝、調試、試驗直至用戶使用,全過程、全方位、全員都應遵循防靜電損失的一係列相關措施。防護是一個係統工程,要有設備的投入、renyuandetouruyijiyouxiaodeguanlihezhidu。youcikejian,yigejingdianfanghuxitongdehaohuai,zhijiefanyingchuyigeqiyedepinzhiguanlishuiping,shiyigeqiyeshilidezhanxian。
濕度不能太高,也不能太低
chaoshinengshenruduokongxingcailiaonei,zaochengdaodiantizhijianloudiantonglu,chanshengyangqi,lingbujianxichaoshijueyuandianzujiangdi,gelinaiyanenglixiajiang。ranerguodudeganzaoyehuishimouxiecailiaobiancui、表麵粗糙,甚至產生靜電,故生產環境對電源的可靠性也會產生一定的影響。
大多數電源模塊的生產都是將元件焊在小塊的PCB板(印刷電路板)上,然後將小塊的PCB板用樹脂灌封到外殼中。在生產過程中,如生產環境濕度較高,尤其是南方多雨季節時,空氣中的水分就會凝結到PCB板及元件上,即使在用樹脂灌封時,通過真空除泡工藝除去氣泡,也無法將PCB板及元件上的水分去除。當電源模塊工作在較高的環境溫度時,PCB板(ban)及(ji)元(yuan)件(jian)上(shang)的(de)水(shui)分(fen)汽(qi)化(hua)膨(peng)脹(zhang),導(dao)致(zhi)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)出(chu)現(xian)裂(lie)痕(hen),拉(la)斷(duan)內(nei)部(bu)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)線(xian),或(huo)引(yin)入(ru)外(wai)界(jie)的(de)濕(shi)氣(qi),腐(fu)蝕(shi)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)內(nei)部(bu)的(de)元(yuan)件(jian)或(huo)造(zao)成(cheng)模(mo)塊(kuai)內(nei)部(bu)的(de)電(dian)路(lu)短(duan)路(lu)。對(dui)於(yu)隔(ge)離(li)電(dian)壓(ya)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)場(chang)合(he),PCB板及元件上的水分也會降低電源模塊的隔離能力,甚至造成初次級間的擊穿,出現嚴重後果。
guodideshiduyehuishikongqizhongpiaofutaiduodefenchen,yingxiangdianyuanmokuaidepinzhi。guodideshiduyehuiyinrenyuandezoudongchanshengjingdiandianhe,jishitongguojingdianfanghuxitongdebaohu,yekenengzaochengyuanqijiandejingdiansunshanghuoruanjichuan,zaochengtongqianmianjiangshutongyangdehouguo。
在生產環境中引入空調係統、抽濕係統,可以使生產環境的濕度保持一個合適的水平,避免因水分凝結或空氣過分幹燥而對電源模塊可靠性造成不良的影響。

[page]
高溫、低溫對元器件均會有不同程度的影響
生產環境的溫度同樣需要嚴格控製。高溫、低溫對元器件均會有不同程度的影響。
高溫環境會使電源內的電阻、電感、電容、電功率係列等電性能參數發生變化,使絕緣子變軟從而造成絕緣失效;活動性元件可能因膨脹卡死而使結構失效,塗覆表麵起泡,氧化和其他化學反應加速,潤滑劑粘度降低和蒸發而喪失潤滑性;由於物理膨脹而使活動部件的磨損增加及其結構強度下降等。
低溫環境會使電源的塑料和橡膠失去柔性而變脆,有潮氣時會出現結冰,潤滑劑變成膠質且變粘而失去潤滑性;塗覆表麵龜裂;由於物理性收縮而使結構失效,改變電和機械功能等。
電源模塊,尤其是小體積的1W、2W電源模塊,往往采用內徑小於5mm的de磁ci環huan繞rao製zhi變bian壓ya器qi,繞rao製zhi這zhe類lei變bian壓ya器qi隻zhi能neng用yong手shou工gong生sheng產chan,在zai生sheng產chan溫wen度du較jiao高gao時shi,生sheng產chan員yuan工gong手shou掌zhang會hui出chu汗han,在zai繞rao製zhi變bian壓ya器qi時shi,手shou上shang的de汗han會hui留liu在zai變bian壓ya器qi上shang,其qi中zhong的de水shui分fen及ji鹽yan分fen會hui對dui變bian壓ya器qi的de漆qi皮pi造zao成cheng損sun傷shang,降jiang低di變bian壓ya器qi的de絕jue緣yuan能neng力li,會hui對dui電dian源yuan模mo塊kuai的de可ke靠kao性xing造zao成cheng潛qian在zai的de影ying響xiang。
在生產車間安裝空調調溫係統,保證車間溫度維持在26度左右,使生產員工有一個清涼舒適的環境,才能生產出品質可靠的電源模塊產品。
粉塵會影響電性能
較多的粉塵會擦傷電源、磨損精加工表麵,造成氣孔堵塞,潤滑劑被汙染,絕緣件汙染,產生電暈通路,使電性能降低。
如生產環境不清潔,空氣中飄浮的灰塵落在PCB板上,元件虛焊、假(jia)焊(han)的(de)情(qing)況(kuang)會(hui)大(da)大(da)增(zeng)加(jia),不(bu)但(dan)對(dui)產(chan)品(pin)的(de)生(sheng)產(chan)合(he)格(ge)率(lv)造(zao)成(cheng)一(yi)定(ding)影(ying)響(xiang),也(ye)會(hui)對(dui)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)及(ji)產(chan)品(pin)的(de)壽(shou)命(ming)造(zao)成(cheng)一(yi)定(ding)影(ying)響(xiang)。注(zhu)重(zhong)生(sheng)產(chan)環(huan)境(jing)的(de)清(qing)潔(jie),搞(gao)好(hao)5S管理,是確保生產出合格、可靠產品的一個保證。
北方的天氣沙塵、粉塵較南方厲害,故需更加注意控製,可采用空氣過濾、密封、排煙係統等方法加以解決。
儲存和保管
儲chu存cun和he保bao管guan不bu當dang是shi造zao成cheng元yuan器qi件jian可ke靠kao性xing降jiang低di或huo失shi效xiao的de另ling一yi個ge重zhong要yao原yuan因yin,必bi須xu給gei予yu重zhong視shi並bing采cai取qu相xiang應ying的de措cuo施shi。如ru貨huo倉cang的de溫wen度du和he濕shi度du應ying控kong製zhi在zai規gui定ding範fan圍wei內nei,使shi用yong防fang潮chao箱xiang,注zhu意yi防fang潮chao、防靜電,不應使有害氣體存在,並定期進行重檢。
存cun放fang器qi件jian的de容rong器qi應ying采cai用yong不bu易yi帶dai靜jing電dian及ji不bu易yi引yin起qi元yuan器qi件jian化hua學xue反fan應ying的de材cai料liao製zhi成cheng,定ding期qi檢jian查zha敏min感gan的de元yuan器qi件jian等deng。電dian子zi原yuan材cai料liao搬ban運yun及ji取qu放fang還hai應ying注zhu意yi輕qing拿na輕qing放fang,陶tao瓷ci電dian容rong、磁性材料等都是易摔裂的原材料,使用及搬運時尤其應注意。
綜上所述,生產環境的管理是電源模塊可靠性的一個重要保證,這些管理需要企業人力、物力的投入,需要將各項管理措施落到實處,而不是隻寫在紙上,講在會上,貼在牆上。
生產環境的管理水平,集中體現了一個電源模塊製造企業的生產能力及生產實力,隻有靠品質生存的企業才是真正基業長青的企業。
在(zai)人(ren)們(men)日(ri)益(yi)依(yi)賴(lai)現(xian)代(dai)科(ke)技(ji),作(zuo)為(wei)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)能(neng)量(liang)來(lai)源(yuan),電(dian)源(yuan),已(yi)成(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)甚(shen)至(zhi)是(shi)最(zui)為(wei)關(guan)鍵(jian)的(de)元(yuan)件(jian),電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)可(ke)靠(kao)性(xing)也(ye)日(ri)益(yi)引(yin)起(qi)各(ge)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)的(de)重(zhong)視(shi),這(zhe)也(ye)對(dui)電(dian)源(yuan)模(mo)塊(kuai)的(de)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu),生(sheng)產(chan)環(huan)境(jing)的(de)評(ping)估(gu)、生產管理的評估也被列為供應商評估的重要內容。
你的公司做好準備了嗎?
參考文獻:
1 電子元器件可靠性工程
2 IEC300-1 《可信性大綱管理》
3 IEC300-3 《可靠性大綱要求和任務》
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 數字化的線性穩壓器
- 安森美:用全光譜“智慧之眼”定義下一代工業機器人
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall


