Dcdc電源模塊對生產環境的要求

        在現代化高科技時代,對dcdc電源模塊可靠性能越高,但AC - DC電源轉換、dcdc電源模塊轉換已逐漸成為模塊或集成芯片化產業,也逐步成為各種電子設備、工業自動控製設備的重要組成部分, AC - DC電源模塊及dcdc電源模塊的質趿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、來料等因素,這些方麵都是各電源模塊生產及使用廠家關注的方麵。事實上,電源模塊的可靠性除了要確保各項性能指標的優化,還要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,有適當的溫度及濕度,隻有在這樣的條件下生產的電源模塊才真正稱得上是可靠性高的電源產品。隨著社會的不斷進步, 電子設備在工業化生產、交通運輸、 通信等各領域發揮著越來越大的作用,電子設備的可靠性在一定程度 上也決定了各項經濟活動的有效運行,而電源模快雖然在電子設備中所占的成本很低,但可稱為電子設備的”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。

      一、靜電防護: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管及集成電路芯片。在電源模塊的生產中如不注意靜電防護,往往會導致較高的元件壞品率。即使經過測試合格的產品,也可能在生產製造過程中,因靜電而對MOS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管及集成電路芯片造成的損傷。電子元器件防靜電損傷是一項複雜的係統工程,它貫穿於係統或設備研製與生產的全過程。從元器件采購、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-個係統工程,要有設備的投入、人員的投入以及有效的管理和製度。由此可見,一個靜電防護係統的好壞，直接 反映出一個企業的品質管理水平,是一 個企業實力的展現。

      二、濕度:潮濕能滲入多孔性材料內,造成導電體之間漏電通路,產生氧氣,零部件吸潮使絕緣電阻降低,隔離耐壓能力下降。然而過度的幹燥也會使某些材料變脆、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-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 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板及元件上的水分汽化膨脹,導致電源模塊出現裂痕,拉斷內部的變壓器線,或引入外界的濕氣,腐蝕電源模塊內部的元件或造成模塊內部的電路短路。對於隔離電壓要求較高的場合, 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。過低的濕度也會使空氣中漂浮太多的粉塵,影響電源模塊的品質。過低的濕度也會因人員的走動產生靜電電荷,即使通過靜電防護係統的保護,也可能造成元器件的靜電損傷或軟擊穿,造成同前麵講述同樣的後果。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。濕度對產品的影響空氣中的水分浸入樹脂中, 加熱初期,微量的水蒸氣壓力造樹脂接口的分層現象, 水蒸=的壓力隨著焊接溫度升高,使樹脂膨脹,水蒸氣透過封裝裂痕排出,造出產品不良現象。

         三、溫度: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。

      3.1高溫  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,塗夏表麵起泡,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。

      3.2低溫低溫環境 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;塗夏表麵龜裂;由於物理性收縮而使結構失效,改變電和機械功能等。

      3.3溫度控製電源模塊 ,尤其是小體積的1W、2W電源模塊,往往采用內徑小於5mm的磁環繞製變壓器,繞製這類變壓器隻能用手工生產,在生產溫度較高時,生產員工手掌會出汗,在繞製變壓器時,手上的汗會留在變壓器上,其中的水分及鹽分會對變壓器的漆皮造成損傷,降低變壓器的絕緣能力,會對電源模塊的可靠性造成潛在的影響。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。

      四、粉塵: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.假焊的情況會大大增加,不但對產品的生產合格率造成一定影響 ,也會對產品的可靠性及產品的壽命造成-定影響。注重生產環境的清潔 , 搞好5S管理,是確保生產出台格、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。

      五、儲存和保管:儲存和保管不當是造成元器件可靠性降低或失效的另- 個重要原因,必須給予重視並采取相應的措施。如貨倉的溫度和濕度應控製在規定範圍內,使用防潮箱，注意防潮、防靜電,不應使有害氣體存在,並定期進行重檢。存放器件的容器應采用不易帶靜電及不易引起元器件化學反應的材料製成,定期檢查敏感的元器件等。電子原材料搬運及取放還應注意輕拿輕放,陶瓷電容.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。