電子結(jié)構(gòu)的三防設(shè)計
摘要:電子結(jié)構(gòu)在各種自然環(huán)境因素的綜合影響下,面臨著諸多失效形式,因此只有在設(shè)計階段就注入環(huán)境防護理念,優(yōu)選材料,優(yōu)化結(jié)構(gòu)再結(jié)合一定的工藝防護措施才能極大的提高電子產(chǎn)品對環(huán)境的適應(yīng)性和產(chǎn)品使用的可靠性。
關(guān)鍵詞:電子結(jié)構(gòu);三防技術(shù)
環(huán)境因素是軍用電子產(chǎn)品在使用、運輸和存儲中號慮的重要因素,而且環(huán)境因素也影響著電子設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。軍用電子產(chǎn)品因環(huán)境防護不當造成的損失也是相當驚人,美軍曾經(jīng)對機載電子設(shè)備的故障進行統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)50%以上的故障與環(huán)境因素有關(guān),所以提高軍用電子產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)能力才有極大的經(jīng)濟效益和軍事效益。
三防技術(shù)從理論研究到工程應(yīng)用近年來的發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,從早期單一的工藝防護發(fā)展到現(xiàn)在的總體設(shè)計、電路設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、標準化系統(tǒng)工程,三防技術(shù)的內(nèi)涵發(fā)生了很大變化,現(xiàn)在的三防是以提高產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性為目標,內(nèi)容包括防水、防潮、防結(jié)露、防鹽霧、防霉、防腐蝕、防老化、防振、防靜電、防高壓擊穿、防污染、防風(fēng)沙、防積雪、防裹冰、防鼠害等等。
1 電子結(jié)構(gòu)三防的技術(shù)措施
三防技術(shù)是一個綜合性概念,涉及到諸多方面的應(yīng)用。要提高電子產(chǎn)品三防能力,必須從產(chǎn)品的設(shè)計開始就注入三防設(shè)計理念。三防設(shè)計理念的注入,可以保證產(chǎn)品從整機到分機,再到零部件都具有適應(yīng)環(huán)境變化的能力。三防處理工藝可以保障和補充設(shè)計中三防的不足,提升產(chǎn)品抵抗環(huán)境變化的能力,從而極大的提高電子產(chǎn)品的可靠性。以下就從材料、結(jié)構(gòu)、工藝三方面進行闡述,并將三防理念注入其中。
1.1 材料防護
材料防護主要是指正確、合理地選取材料,并通過對材料(包括金屬材料和非金屬材料)輔以一定的工藝處理措施,以進一步提高材料的耐環(huán)境變化能力。根據(jù)電子產(chǎn)品的實際使用環(huán)境分類及三防等級要求,選擇適當?shù)牟牧蟻碇圃炝悴考?。選取材料是三防設(shè)計的第一步,也是關(guān)鍵的一步。
惡劣環(huán)境中工作的電子產(chǎn)品,面臨著鹽霧、銹蝕、霉菌、老化等各種環(huán)境問題,為了使電子產(chǎn)品能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境,應(yīng)盡量選用耐腐蝕性好的金屬材料和不長霉菌、耐老化的非金屬材料。耐腐蝕性好的金屬材料主要有,鋁合金、奧氏體型不銹鋼、鈦合金、金、鎳等,考慮到經(jīng)濟因素,通常選用鋁合金、不銹鋼、鈦合金等再涂覆金屬層或非金屬層。
選用材料時,應(yīng)了解材料的相容性問題,掌握材料的腐蝕機理、破壞肜式等。以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計時能避免某些危險性大的腐蝕形式,防止不同材料彼此相互作用、相互影響而引起腐蝕、老化等。因而根據(jù)材料的相容性合理地選擇鍍層以及不同類型金屬的合理選用是極為重要的。兩種材料的電位差越大腐蝕越嚴重。設(shè)計中,在同一種結(jié)構(gòu)中盡量選用同一種金屬材料,或者應(yīng)選用電極電位相近的材料,而且兩種材料的電位差應(yīng)小于0.25 V,否則在結(jié)構(gòu)上要采取相應(yīng)的防護措施,如表1中列出了常見可以相容(接觸)的一般材料。
當下,軍用電子產(chǎn)品正朝著輕小型機動方向發(fā)展,產(chǎn)品中許多零部件都將采用工程塑料制成,再要注意材料的霉菌和老化問題。選用環(huán)境適應(yīng)性較好的工程塑料,如聚碳酸酯、ABS、有機玻璃等。
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