三防設(shè)計(jì)技術(shù)講座(新)

1、三防設(shè)計(jì)技術(shù)講座三防設(shè)計(jì)技術(shù)講座 - 馬馬 驂驂 1. 三防技術(shù)的現(xiàn)狀三防技術(shù)的現(xiàn)狀 2. 環(huán)境環(huán)境(自然自然)適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì) 3. 三防設(shè)計(jì)技術(shù)三防設(shè)計(jì)技術(shù) 講座提綱講座提綱一一. 三防技術(shù)的現(xiàn)狀三防技術(shù)的現(xiàn)狀 1. 三防技術(shù)的發(fā)展階段三防技術(shù)的發(fā)展階段 2.當(dāng)前企業(yè)當(dāng)前企業(yè)”三防三防”存在問題剖析存在問題剖析 3.三防體系的建立與技術(shù)管理三防體系的建立與技術(shù)管理二二. 環(huán)境環(huán)境(自然自然)適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì) 1.環(huán)境分類環(huán)境分類 2.相關(guān)術(shù)語相關(guān)術(shù)語 3. 環(huán)境類型環(huán)境類型 4. 結(jié)構(gòu)件分類結(jié)構(gòu)件分類 5. 環(huán)境因素及其影響環(huán)境因素及其影響 6.環(huán)保設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)計(jì)三三. 三防設(shè)計(jì)技術(shù)

2、三防設(shè)計(jì)技術(shù) 1. 三防設(shè)計(jì)的重要性及典型案例分析三防設(shè)計(jì)的重要性及典型案例分析 2.結(jié)構(gòu)材料和工藝選擇（結(jié)構(gòu)材料和工藝選擇（A類、類、B類、類、C類環(huán)境）類環(huán)境） 一一. 三防技術(shù)的現(xiàn)狀三防技術(shù)的現(xiàn)狀 1. 三防技術(shù)的發(fā)展階段三防技術(shù)的發(fā)展階段 1.1 起步階段起步階段 ( 19631966 ) 1) 確定了確定了”三防三防”的地位的地位 2) 組建了三防技術(shù)隊(duì)伍組建了三防技術(shù)隊(duì)伍 3) 目標(biāo)：僅停留于目標(biāo)：僅停留于“ 工藝工藝” 防護(hù)防護(hù) 缺乏頂層設(shè)計(jì)的全局觀念缺乏頂層設(shè)計(jì)的全局觀念 三防技術(shù)的現(xiàn)狀三防技術(shù)的現(xiàn)狀1.2 初級階段初級階段 ( 19841990 ) 通過通過” xx ”總體設(shè)

3、計(jì)總體設(shè)計(jì)-對對”三防三防”技術(shù)抓總技術(shù)抓總(自上而下自上而下) 1) 恢復(fù)了恢復(fù)了”三防三防”技術(shù)隊(duì)伍技術(shù)隊(duì)伍 2) 由工藝防護(hù)由工藝防護(hù) 轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向 優(yōu)選材料優(yōu)選材料 3) 重視重視”三防檢測三防檢測”及及”三防認(rèn)證三防認(rèn)證” 4) 進(jìn)展：恢復(fù)了進(jìn)展：恢復(fù)了 “自上而下自上而下” 抓三防抓三防 三防技術(shù)的現(xiàn)狀三防技術(shù)的現(xiàn)狀 1.3 發(fā)展階段發(fā)展階段 (19912006) 由原電科院由原電科院 (現(xiàn)中電集團(tuán)公司現(xiàn)中電集團(tuán)公司)專家組抓總專家組抓總,列入科工委列入科工委 預(yù)先研究課題預(yù)先研究課題. 1) 作為系統(tǒng)工程抓作為系統(tǒng)工程抓 “ 三防三防 ” 2) 由工藝防護(hù)轉(zhuǎn)向由工藝防護(hù)轉(zhuǎn)向”三防設(shè)計(jì)

4、三防設(shè)計(jì)” 3) 完成了電子行業(yè)完成了電子行業(yè)”三防統(tǒng)測三防統(tǒng)測”工作工作 4) 完成了完成了” 三防手冊三防手冊”的編寫的編寫 5) 開始編寫設(shè)計(jì)規(guī)范性文件及管理辦法開始編寫設(shè)計(jì)規(guī)范性文件及管理辦法1.4 當(dāng)前業(yè)界三防設(shè)計(jì)技術(shù)的狀態(tài)當(dāng)前業(yè)界三防設(shè)計(jì)技術(shù)的狀態(tài)1) 由于多種原因處于緩慢發(fā)展?fàn)顟B(tài)由于多種原因處于緩慢發(fā)展?fàn)顟B(tài)l人員變動人員變動l領(lǐng)導(dǎo)變更領(lǐng)導(dǎo)變更l急功近利急功近利2) 軍方及用戶比生產(chǎn)廠軍方及用戶比生產(chǎn)廠(所所)更重視更重視3) 大型民營企業(yè)重視程度高于軍品大型民營企業(yè)重視程度高于軍品4) 認(rèn)識上的差異認(rèn)識上的差異 -抓基礎(chǔ)力度不夠抓基礎(chǔ)力度不夠 , 缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃. 2.

5、 當(dāng)前企業(yè)當(dāng)前企業(yè)”三防三防”存在問題剖析存在問題剖析2.1 觀念上的差距觀念上的差距 1) 對三防重要性認(rèn)識不夠或缺少方法對三防重要性認(rèn)識不夠或缺少方法 2) 只重視只重視”工藝防護(hù)工藝防護(hù)” 忽視忽視 “三防設(shè)計(jì)三防設(shè)計(jì)” 3) 領(lǐng)導(dǎo)領(lǐng)導(dǎo)(技術(shù)技術(shù)) 找不到突破口或僅停留在技術(shù)層面上找不到突破口或僅停留在技術(shù)層面上,未未在管理上下功夫在管理上下功夫.2.2 認(rèn)識上的認(rèn)識上的 “滯后滯后” 絕大多數(shù)絕大多數(shù) “三防三防”問題是在產(chǎn)品研發(fā)后期或使用中發(fā)現(xiàn)問題是在產(chǎn)品研發(fā)后期或使用中發(fā)現(xiàn), 由于由于“三防三防”不是直接創(chuàng)造不是直接創(chuàng)造 “效益效益”, 往往在前期被忽略往往在前期被忽略, 而一旦發(fā)

6、現(xiàn)問題而一旦發(fā)現(xiàn)問題, 只能事后只能事后補(bǔ)救補(bǔ)救.論證階段 方案階段 工程研制階段 存在問題剖析存在問題剖析2.3 如何解決如何解決 1) 領(lǐng)導(dǎo)重視（領(lǐng)導(dǎo)重視（有專人負(fù)責(zé)有專人負(fù)責(zé)） 按按“三防設(shè)計(jì)的管理規(guī)定三防設(shè)計(jì)的管理規(guī)定” 程序，程序，“自上而下自上而下” 抓。抓。 做到每個環(huán)節(jié)都在可控范圍內(nèi)。做到每個環(huán)節(jié)都在可控范圍內(nèi)。 2) 建立建立”三防體系三防體系”； 3) 重視三防設(shè)計(jì)；重視三防設(shè)計(jì)；l 逐步完善并優(yōu)化逐步完善并優(yōu)化 “三防設(shè)計(jì)規(guī)范三防設(shè)計(jì)規(guī)范”；l 逐步做到按規(guī)范設(shè)計(jì)；逐步做到按規(guī)范設(shè)計(jì)；l 避免設(shè)計(jì)的隨意性。避免設(shè)計(jì)的隨意性。3.三防體系的建立與技術(shù)管理三防體系的建立與技術(shù)

7、管理3.1 定義定義-三防體系三防體系 三防體系是為使電子設(shè)備達(dá)到三防技術(shù)要求而應(yīng)具備三防體系是為使電子設(shè)備達(dá)到三防技術(shù)要求而應(yīng)具備的條件：的條件：1）三防設(shè)計(jì)專家及環(huán)境工程專家；）三防設(shè)計(jì)專家及環(huán)境工程專家；2）電子設(shè)備三防設(shè)計(jì)指南及管理規(guī)定；）電子設(shè)備三防設(shè)計(jì)指南及管理規(guī)定；3）三防設(shè)計(jì)文件及支撐性設(shè)計(jì)文件；）三防設(shè)計(jì)文件及支撐性設(shè)計(jì)文件；4）三防檢測）三防檢測 及認(rèn)證及認(rèn)證 （Q C）. 三防體系的建立與技術(shù)管理三防體系的建立與技術(shù)管理設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南管理規(guī)定管理規(guī)定設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)文件支撐性設(shè)計(jì)文件支撐性設(shè)計(jì)文件三防體系設(shè)計(jì)文件三防體系設(shè)計(jì)文件-第一層次第一層次第一層次第一層次-管理性文件

8、管理性文件 1. 通用性的設(shè)計(jì)指南通用性的設(shè)計(jì)指南 2. 三防技術(shù)工作的管理規(guī)定三防技術(shù)工作的管理規(guī)定三防體系設(shè)計(jì)文件三防體系設(shè)計(jì)文件-第二層次第二層次第二層次第二層次-設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)文件1.金屬及非金屬材料的選用設(shè)計(jì)規(guī)范；金屬及非金屬材料的選用設(shè)計(jì)規(guī)范；2.表面處理表面處理-金屬鍍層、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜及有機(jī)涂金屬鍍層、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜及有機(jī)涂覆層的選用規(guī)范；覆層的選用規(guī)范；3.結(jié)構(gòu)件三防設(shè)計(jì)規(guī)范；結(jié)構(gòu)件三防設(shè)計(jì)規(guī)范；4. PCBA敷形涂覆的材料和工藝；敷形涂覆的材料和工藝；5. 關(guān)鍵輔料的選用規(guī)范。關(guān)鍵輔料的選用規(guī)范。三防體系設(shè)計(jì)文件三防體系設(shè)計(jì)文件-第三層次第三層次第三層次第三層次-支撐性設(shè)計(jì)文件支撐性

9、設(shè)計(jì)文件1.關(guān)鍵工藝的工藝規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書；關(guān)鍵工藝的工藝規(guī)范、作業(yè)指導(dǎo)書；2.關(guān)鍵材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、研究報告；關(guān)鍵材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、研究報告；3.產(chǎn)品、部件的質(zhì)量控制、檢測方法及三防試驗(yàn)數(shù)據(jù)；產(chǎn)品、部件的質(zhì)量控制、檢測方法及三防試驗(yàn)數(shù)據(jù)；4.產(chǎn)品售后的三防性能（市場返回的三防事故定性、產(chǎn)品售后的三防性能（市場返回的三防事故定性、解決方案、結(jié)果）；解決方案、結(jié)果）；5.結(jié)構(gòu)件、外購件的三防性能及質(zhì)量控制；結(jié)構(gòu)件、外購件的三防性能及質(zhì)量控制；6.其它有關(guān)三防質(zhì)量控制的信息和文件。其它有關(guān)三防質(zhì)量控制的信息和文件。 三三 防體系的建立與技術(shù)管理防體系的建立與技術(shù)管理3.2 三防設(shè)計(jì)

10、三防設(shè)計(jì) 1) 定義定義 根據(jù)電子設(shè)備壽命期環(huán)境剖面及三防等級要求根據(jù)電子設(shè)備壽命期環(huán)境剖面及三防等級要求,對其系統(tǒng)設(shè)備和某些特對其系統(tǒng)設(shè)備和某些特定單元及部件采取的防濕熱定單元及部件采取的防濕熱,防霉菌防霉菌,防鹽霧腐蝕的設(shè)計(jì)思想防鹽霧腐蝕的設(shè)計(jì)思想,設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方法和防護(hù)工藝措施防護(hù)工藝措施. 2) 原則原則l將三防設(shè)計(jì)納入到系統(tǒng)和設(shè)備的功能設(shè)計(jì)中將三防設(shè)計(jì)納入到系統(tǒng)和設(shè)備的功能設(shè)計(jì)中,避免單純的工藝防護(hù)和事避免單純的工藝防護(hù)和事后補(bǔ)救措施后補(bǔ)救措施. l按規(guī)范設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)的隨意性。按規(guī)范設(shè)計(jì)，避免設(shè)計(jì)的隨意性。l三防新設(shè)計(jì)三防新設(shè)計(jì),新工藝新工藝,新材料必須經(jīng)試驗(yàn)、評審并制定典型工藝

11、規(guī)范。新材料必須經(jīng)試驗(yàn)、評審并制定典型工藝規(guī)范。l設(shè)備及關(guān)鍵部件的三防性能設(shè)備及關(guān)鍵部件的三防性能,須按軍標(biāo)中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)須按軍標(biāo)中有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn),以滿足必需以滿足必需的環(huán)境適應(yīng)性要求的環(huán)境適應(yīng)性要求.。l跟蹤設(shè)備在跟蹤設(shè)備在(使用使用)壽命期內(nèi)所出現(xiàn)的三防問題。壽命期內(nèi)所出現(xiàn)的三防問題。 三防體系的建立與技術(shù)管理三防體系的建立與技術(shù)管理3)三防設(shè)計(jì)應(yīng)具備的條件l有專職或兼職的領(lǐng)導(dǎo) (負(fù)責(zé)頂層設(shè)計(jì)）l有專業(yè)從事三防設(shè)計(jì)的專家(編制設(shè)計(jì)規(guī)范及專項(xiàng)工藝)l逐步完善”三防設(shè)計(jì)規(guī)范”及三防體系建設(shè)l有稱職的專職檢驗(yàn)（環(huán)境工程專家） ( QC ) 4) 目標(biāo)： 按規(guī)范設(shè)計(jì)按規(guī)范設(shè)計(jì) 避免設(shè)計(jì)的隨意

12、 性。 三防體系的建立與技術(shù)管理三防體系的建立與技術(shù)管理3.3三防的技術(shù)管理三防的技術(shù)管理 ( SJ 208122002 )1)組織管理組織管理-有領(lǐng)導(dǎo)及建立三防設(shè)計(jì)師制度有領(lǐng)導(dǎo)及建立三防設(shè)計(jì)師制度2)建立三防技術(shù)協(xié)調(diào)組建立三防技術(shù)協(xié)調(diào)組3)三防等級的確定三防等級的確定4)過程管理過程管理5)主要工作主要工作 三防體系的建立與技術(shù)管理三防體系的建立與技術(shù)管理4) 過程管理過程管理 論證階段 方案階段 工程研制階段 定型階段 生產(chǎn)使用階段 -三防設(shè)計(jì)師應(yīng)全方位參與并制定各階段工作計(jì)劃三防設(shè)計(jì)師應(yīng)全方位參與并制定各階段工作計(jì)劃.5) 主要工作主要工作 a. 參加調(diào)研參加調(diào)研,了解環(huán)境剖面了解環(huán)境剖

13、面, 平臺環(huán)境平臺環(huán)境, 任務(wù)剖面任務(wù)剖面. b. 編制三防設(shè)計(jì)指南編制三防設(shè)計(jì)指南, c. 提出急需解決的專項(xiàng)課題提出急需解決的專項(xiàng)課題, 協(xié)助計(jì)劃部門實(shí)施專題協(xié)助計(jì)劃部門實(shí)施專題(滾動滾動)計(jì)劃計(jì)劃. d. 引進(jìn)三防新技術(shù)引進(jìn)三防新技術(shù),新材料新材料,新工藝新工藝. e. 組織編制設(shè)計(jì)組織編制設(shè)計(jì)(工藝工藝)規(guī)范規(guī)范. f. 匯總及反饋三防設(shè)計(jì)匯總及反饋三防設(shè)計(jì),工藝工藝,材料有關(guān)問題的信息材料有關(guān)問題的信息, 提出解決辦法提出解決辦法.二二. 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（1）1.環(huán)境條件分類環(huán)境條件分類 a. 按自然氣候分：如濕熱、干熱、暖溫、寒溫、寒冷按自然氣候分：如

14、濕熱、干熱、暖溫、寒溫、寒冷 b. 按產(chǎn)品所處狀態(tài)：如運(yùn)輸、貯存、使用等；按產(chǎn)品所處狀態(tài)：如運(yùn)輸、貯存、使用等； c. 按產(chǎn)品使用場合：室內(nèi)、室外、艦船、車載、機(jī)載按產(chǎn)品使用場合：室內(nèi)、室外、艦船、車載、機(jī)載 d. 按環(huán)境因素的屬性：如氣候、機(jī)械、生物、電磁、特殊介質(zhì)按環(huán)境因素的屬性：如氣候、機(jī)械、生物、電磁、特殊介質(zhì) 第四種分類法是第四種分類法是70年代后期國際電工委員會推薦的分類法，年代后期國際電工委員會推薦的分類法，適合于電工、電子產(chǎn)品。適合于電工、電子產(chǎn)品。 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（2） 1.1.氣候類型與環(huán)境因素氣候類型與環(huán)境因素氣候類型氣候類型 日平均值的多年

15、平均值日平均值的多年平均值低溫低溫 高溫高溫 當(dāng)當(dāng)RH95%時時 最高溫度 ()最高絕對濕度最高絕對濕度 (g/m3)恒定濕熱恒定濕熱+17+33+3132濕濕 熱熱+12+35+2827極干熱極干熱+8+43+2624中等干熱中等干熱+0+35+2422干干 熱熱-10+35+2320暖暖 溫溫-15+30+2017寒寒 溫溫-29+29+1815寒寒 冷冷-45+25+1312極極 冷冷-55+26+1814 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（3）2. 相關(guān)術(shù)語相關(guān)術(shù)語1）壽命期環(huán)境剖面）壽命期環(huán)境剖面（Life cycle environment profile-LCEP）

16、LCEP用以表征設(shè)備在整個壽命期內(nèi)會暴露于其中的環(huán)境或環(huán)境的用以表征設(shè)備在整個壽命期內(nèi)會暴露于其中的環(huán)境或環(huán)境的綜合，綜合，LCEP應(yīng)包括以下內(nèi)容：應(yīng)包括以下內(nèi)容： a。從設(shè)備出廠驗(yàn)收、運(yùn)輸、貯存、使用、維修直到報廢所遇到的環(huán)境應(yīng)力。從設(shè)備出廠驗(yàn)收、運(yùn)輸、貯存、使用、維修直到報廢所遇到的環(huán)境應(yīng)力 的綜合；的綜合； b。每個壽命期階段的環(huán)境條件相對和絕對限期出現(xiàn)的次數(shù)及頻度的可能性。每個壽命期階段的環(huán)境條件相對和絕對限期出現(xiàn)的次數(shù)及頻度的可能性。 c。LCEP是設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)前應(yīng)了解的信息是設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)前應(yīng)了解的信息,包括：包括：l使用或部署的地域；使用或部署的地域；l設(shè)備要安裝、貯存或運(yùn)

17、輸平臺；設(shè)備要安裝、貯存或運(yùn)輸平臺；l有關(guān)相同或類似的設(shè)備在此平臺環(huán)境條件下應(yīng)用狀況。有關(guān)相同或類似的設(shè)備在此平臺環(huán)境條件下應(yīng)用狀況。 LCEP應(yīng)由設(shè)備制造商的三防專家制定，是設(shè)備三防設(shè)計(jì)和環(huán)境試驗(yàn)剪裁的主要依據(jù)，它對要研應(yīng)由設(shè)備制造商的三防專家制定，是設(shè)備三防設(shè)計(jì)和環(huán)境試驗(yàn)剪裁的主要依據(jù)，它對要研制的設(shè)備在真實(shí)環(huán)境下的性能和幸存性方面的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。它是個動態(tài)文件，一旦得到新的信息，制的設(shè)備在真實(shí)環(huán)境下的性能和幸存性方面的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。它是個動態(tài)文件，一旦得到新的信息，它它應(yīng)當(dāng)定期修訂更新。它它應(yīng)當(dāng)定期修訂更新。 LCEP應(yīng)在設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)格書中環(huán)境要求部分出現(xiàn)。應(yīng)在設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)格書中環(huán)境要求

18、部分出現(xiàn)。 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（4）2）平臺環(huán)境（）平臺環(huán)境（Platform environment） 設(shè)備由于被連接到或裝載于某一平臺上后而經(jīng)受的環(huán)境條件。平臺設(shè)備由于被連接到或裝載于某一平臺上后而經(jīng)受的環(huán)境條件。平臺環(huán)境是由此平臺和任何環(huán)境控制系統(tǒng)誘發(fā)或強(qiáng)迫作用造成的結(jié)果。環(huán)境是由此平臺和任何環(huán)境控制系統(tǒng)誘發(fā)或強(qiáng)迫作用造成的結(jié)果。 3）誘發(fā)環(huán)境（）誘發(fā)環(huán)境（Induced environment） 主要是指人為的或設(shè)備產(chǎn)生的某一局部環(huán)境條件，也指自然環(huán)境強(qiáng)主要是指人為的或設(shè)備產(chǎn)生的某一局部環(huán)境條件，也指自然環(huán)境強(qiáng)迫作用和設(shè)備的物理化學(xué)特性綜合影響造成的任何內(nèi)部條

19、件。迫作用和設(shè)備的物理化學(xué)特性綜合影響造成的任何內(nèi)部條件。4）環(huán)境適應(yīng)性（）環(huán)境適應(yīng)性（Environmental adaptability） 電子設(shè)備、整機(jī)、分機(jī)、元器件以及材料在預(yù)期的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)其功電子設(shè)備、整機(jī)、分機(jī)、元器件以及材料在預(yù)期的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)其功能的能力。能的能力。 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（5）3. 環(huán)境類型和三防等級環(huán)境類型和三防等級環(huán)境類型環(huán)境類型 防護(hù)等級防護(hù)等級環(huán)境環(huán)境(自然自然)類型的說明類型的說明民用民用 軍品軍品 A類類A二級二級溫濕度受控的室內(nèi)或被密封的有限溫濕度受控的室內(nèi)或被密封的有限空間內(nèi)空間內(nèi). B類類B 一級一級不受控的環(huán)境不受控的環(huán)

20、境,偶爾會偶爾會R.H 100%如如倉庫倉庫,地下室地下室,戶外簡單遮蔽等戶外簡單遮蔽等. C類類C惡劣環(huán)境如：惡劣環(huán)境如：海上艦船海上艦船,島嶼或距離海岸島嶼或距離海岸,鹽堿鹽堿地地3.7Km；冶煉，化工，皮革；冶煉，化工，皮革廠廠13Km 受有害物質(zhì)（酸，堿，鹽。受有害物質(zhì)（酸，堿，鹽。SO2 H2S 等）侵蝕。等）侵蝕。 D類類 D 暴露在高真空和高輻射下暴露在高真空和高輻射下.(高沖擊、振動）高沖擊、振動） 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（6）4. 結(jié)構(gòu)件分類結(jié)構(gòu)件分類-按所處環(huán)境劃分按所處環(huán)境劃分 4.1 “” 型表面和型表面和 “” 型表面型表面分類分類 定義定義 型

21、型 (暴露暴露) 表面表面 Type (exposed)surfaces型表面是指當(dāng)設(shè)備處于工作或行進(jìn)狀態(tài)時型表面是指當(dāng)設(shè)備處于工作或行進(jìn)狀態(tài)時,直接暴露直接暴露在自然環(huán)境中的表面或能受自然環(huán)境因素直接作用的在自然環(huán)境中的表面或能受自然環(huán)境因素直接作用的表面。自然環(huán)境因素包括：溫度表面。自然環(huán)境因素包括：溫度,濕度濕度,雨雨,雪雪,鹽霧鹽霧,日光日光及風(fēng)沙等。例如，直接暴露在上述環(huán)境中任何設(shè)備的及風(fēng)沙等。例如，直接暴露在上述環(huán)境中任何設(shè)備的外表面都是外表面都是型表面。型表面。 型型(遮蔽遮蔽)表面表面Type (sheltered)surfaces型表面是指當(dāng)設(shè)備處于工作或行進(jìn)狀態(tài)時型表面是指

22、當(dāng)設(shè)備處于工作或行進(jìn)狀態(tài)時,不直接暴不直接暴露在自然環(huán)境中的表面，并且不會受到雨露在自然環(huán)境中的表面，并且不會受到雨,雪雪,日光及風(fēng)日光及風(fēng)沙等直接作用的表面。如電子設(shè)備方倉的內(nèi)表面，戶沙等直接作用的表面。如電子設(shè)備方倉的內(nèi)表面，戶外機(jī)柜的內(nèi)表面及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件。外機(jī)柜的內(nèi)表面及內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件。環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（7）4.2 結(jié)構(gòu)件分類結(jié)構(gòu)件分類 a. 型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件：處于處于型面的結(jié)構(gòu)件。型面的結(jié)構(gòu)件。 b. 型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件：處于處于型面的結(jié)構(gòu)件。型面的結(jié)構(gòu)件。 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（8） 4.2 結(jié)構(gòu)件類型結(jié)構(gòu)件類型 按設(shè)備工作時所處的自然

23、環(huán)境按設(shè)備工作時所處的自然環(huán)境, 將結(jié)構(gòu)件分為將結(jié)構(gòu)件分為型結(jié)構(gòu)件和型結(jié)構(gòu)件和型結(jié)構(gòu)件兩類型結(jié)構(gòu)件兩類. 除安除安裝或工作時能與自然環(huán)境直接接觸的外露零件外裝或工作時能與自然環(huán)境直接接觸的外露零件外, 大多數(shù)零件屬于大多數(shù)零件屬于型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件. 環(huán)境類型環(huán)境類型 結(jié)構(gòu)件類型結(jié)構(gòu)件類型A類類只有只有型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件B類類除戶外只有簡單遮蔽的外殼屬于除戶外只有簡單遮蔽的外殼屬于型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件, 其它屬于其它屬于型結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)件件.C類類外殼及附件、天饋系統(tǒng)是外殼及附件、天饋系統(tǒng)是型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件.密封件密封件內(nèi)部內(nèi)部無論何種類型的外部環(huán)境無論何種類型的外部環(huán)境, 其內(nèi)部屬其內(nèi)部屬A類環(huán)境類環(huán)境

24、.無論何種類型的外部環(huán)境無論何種類型的外部環(huán)境, 其內(nèi)部都屬于其內(nèi)部都屬于型結(jié)構(gòu)件型結(jié)構(gòu)件. 型結(jié)構(gòu) 環(huán)境環(huán)境 (自然自然) 適應(yīng)性設(shè)計(jì)適應(yīng)性設(shè)計(jì)（9) - 6. 環(huán)境因素及其影響 5. 環(huán)境因素及其影響環(huán)境因素及其影響 5.1 溫度溫度 5.2 濕度濕度 5.3 粉塵粉塵 5.4 鹽霧鹽霧 5.5 游離腐蝕性氣體游離腐蝕性氣體 ( SO2 H2S SO3- ) 5.6 霉菌霉菌 5.7 昆蟲昆蟲, 嚙齒動物嚙齒動物 5.8 太陽輻射（太陽輻射（ 紫外線、臭氧）紫外線、臭氧） 5.1 溫度的影響溫度的影響環(huán)境因素環(huán)境因素影響因子影響因子 典型故障模式典型故障模式高溫高溫?zé)崂匣铀俳饘傺趸O(shè)備過

25、熱粘度下降 蒸發(fā)結(jié)構(gòu)變化絕緣失效觸點(diǎn)電阻變大 EMIS材料電阻變壞元器件(IC)損壞,焊點(diǎn)脫開,著火等導(dǎo)熱脂, 潤滑脂流失,失效.橡膠,塑料膨脹,變形. 機(jī)械故障(卡死)低溫低溫凝露,結(jié)冰脆裂物理收縮元器件失效導(dǎo)致性能變壞；橡膠,塑料及元器件失效；結(jié)構(gòu)變化,引起泄漏；某些器件在超過其限度后性能下降或失效。溫度溫度沖擊沖擊機(jī)械應(yīng)力結(jié)構(gòu)件失效, 焊接,焊點(diǎn)開裂, 粘接和灌封件損壞，涂層開裂、脫層等。 溫度的影響溫度的影響1）溫度有利一面）溫度有利一面 高溫對驅(qū)潮濕有利，并可防止凝露及露點(diǎn)的產(chǎn)生。高溫對驅(qū)潮濕有利，并可防止凝露及露點(diǎn)的產(chǎn)生。2）負(fù)面影響）負(fù)面影響 當(dāng)設(shè)備工作時會產(chǎn)生熱量，機(jī)柜內(nèi)部氣壓

26、升高而氣體外溢。而不當(dāng)設(shè)備工作時會產(chǎn)生熱量，機(jī)柜內(nèi)部氣壓升高而氣體外溢。而不工作時氣溫下降，則外部濕氣及污染物會進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)。工作時氣溫下降，則外部濕氣及污染物會進(jìn)入機(jī)柜內(nèi)。5.2 濕度濕度l 設(shè)備和工程材料腐蝕過程中設(shè)備和工程材料腐蝕過程中, 水是主要的介質(zhì)水是主要的介質(zhì). 當(dāng)大氣中當(dāng)大氣中RH20 %l幾乎所有腐蝕現(xiàn)象都停止幾乎所有腐蝕現(xiàn)象都停止. 因此防潮是三防中最重要的一環(huán)因此防潮是三防中最重要的一環(huán).l當(dāng)當(dāng)RH達(dá)到達(dá)到60 % 時時, 設(shè)備表面層會形成設(shè)備表面層會形成 24 個水分子厚的水膜個水分子厚的水膜.當(dāng)有污染物溶入時當(dāng)有污染物溶入時, 會有化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生會有化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生.l當(dāng)當(dāng)R

27、H達(dá)到達(dá)到 80 % 時時, 會有會有 520個分子厚的水膜個分子厚的水膜, 各種分子都可自由活動各種分子都可自由活動l 當(dāng)有碳元素存在當(dāng)有碳元素存在,可能產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)可能產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng).l臨界濕度臨界濕度 (Critical RH ）-一種物質(zhì)明顯吸收水份的濕度。例如：一種物質(zhì)明顯吸收水份的濕度。例如： a。氯化鈉：當(dāng)在。氯化鈉：當(dāng)在20 時，時，CRH為為 75 % b。鐵或鋼：當(dāng)在。鐵或鋼：當(dāng)在20 時，時，CRH為為 65 % c。鋅合金：當(dāng)在。鋅合金：當(dāng)在20 時，時，CRH為為 70 %l水分子很小，足以能穿透某些高分子材料的網(wǎng)狀分子間隙而進(jìn)入內(nèi)部或通過涂層水分子很小，足以能穿透

28、某些高分子材料的網(wǎng)狀分子間隙而進(jìn)入內(nèi)部或通過涂層的針孔而達(dá)到底層金屬產(chǎn)生腐蝕。的針孔而達(dá)到底層金屬產(chǎn)生腐蝕。 潮濕潮濕-冷凝冷凝l對電子設(shè)備而言，潮濕是以三種形式存在：雨水，冷凝和水汽。對電子設(shè)備而言，潮濕是以三種形式存在：雨水，冷凝和水汽。l水是電解質(zhì)，能溶解大量的腐蝕性離子對金屬產(chǎn)生腐蝕。水是電解質(zhì)，能溶解大量的腐蝕性離子對金屬產(chǎn)生腐蝕。l當(dāng)設(shè)備的某一處的溫度低于當(dāng)設(shè)備的某一處的溫度低于“露點(diǎn)露點(diǎn)”（溫度）時，該處表面：結(jié)（溫度）時，該處表面：結(jié)構(gòu)件或構(gòu)件或PCBA會有凝露產(chǎn)生。會有凝露產(chǎn)生。l影響電路板的主要是凝露和灰塵，當(dāng)凝露的水分蒸發(fā)后，污染物影響電路板的主要是凝露和灰塵，當(dāng)凝露的水

29、分蒸發(fā)后，污染物就會以一圈的形式殘留在電路板上，其中硫酸鹽占的比例為就會以一圈的形式殘留在電路板上，其中硫酸鹽占的比例為2560 %，這一圈將是吸附潮濕，腐蝕，這一圈將是吸附潮濕，腐蝕PCB及器件的源頭。及器件的源頭。l潮濕同時是酶菌、鹽霧的載體。潮濕同時是酶菌、鹽霧的載體。 潮濕潮濕-濕熱的影響濕熱的影響l破壞防護(hù)渡層，加速電化學(xué)腐蝕；破壞防護(hù)渡層，加速電化學(xué)腐蝕；l結(jié)構(gòu)件銹蝕，影響外觀及功能；結(jié)構(gòu)件銹蝕，影響外觀及功能；l對電路板（對電路板（PCBA）可產(chǎn)生電流泄漏、信號串?dāng)_、枝晶生長、導(dǎo)線斷開；）可產(chǎn)生電流泄漏、信號串?dāng)_、枝晶生長、導(dǎo)線斷開；l絕緣材料受潮使絕緣電阻和耐壓水平下降，造成短

30、路、爬電、飛弧甚至絕緣材料受潮使絕緣電阻和耐壓水平下降，造成短路、爬電、飛弧甚至于火災(zāi)。于火災(zāi)。l射頻接口對潮濕更敏感；射頻接口對潮濕更敏感；l微波器件功率下降，甚至于失效；微波器件功率下降，甚至于失效；lEMIS襯墊襯墊/鋁合金產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕而鋁合金產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕而EMC失效。失效。5.3 粉塵粉塵l粗塵粗塵：粗粉塵是直徑在粗粉塵是直徑在2.515微米的不規(guī)則顆粒微米的不規(guī)則顆粒, 一般不會引起一般不會引起 故障故障, 電弧等問題電弧等問題. 但影響連接器的接觸但影響連接器的接觸. l細(xì)塵：細(xì)塵： 細(xì)塵是直徑小于細(xì)塵是直徑小于2.5微米的不規(guī)則顆粒微米的不規(guī)則顆粒, 細(xì)塵落在細(xì)塵落在PCBA

31、（單板）上有一定的附著力，須通過防靜電刷才可除去。（單板）上有一定的附著力，須通過防靜電刷才可除去。l細(xì)塵的腐蝕性很大，尤其是當(dāng)含有腐蝕性的酸、堿、鹽時，當(dāng)細(xì)塵的腐蝕性很大，尤其是當(dāng)含有腐蝕性的酸、堿、鹽時，當(dāng)RH大于大于60%時，能透過阻焊膜或敷形涂層將銅導(dǎo)線腐蝕斷開。時，能透過阻焊膜或敷形涂層將銅導(dǎo)線腐蝕斷開。l粉塵粉塵+鹽霧鹽霧+濕熱對濕熱對PCBA的腐蝕最大的腐蝕最大-C類區(qū)域常見的案例。類區(qū)域常見的案例。 粉塵的成分粉塵的成分l大氣中的污染物有三種存在形態(tài)大氣中的污染物有三種存在形態(tài)：以氣體形式（以氣體形式（H2S）；懸?。粦腋〉挠袡C(jī)或無機(jī)酸（硫酸、鹽酸）；離子懸浮棵粒物。所有這三

32、類的有機(jī)或無機(jī)酸（硫酸、鹽酸）；離子懸浮棵粒物。所有這三類形態(tài)都依賴于潮濕才起腐蝕作用。形態(tài)都依賴于潮濕才起腐蝕作用。l氣態(tài)腐蝕物在大氣存在時間很短，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或被地表吸收。氣態(tài)腐蝕物在大氣存在時間很短，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)或被地表吸收。而懸浮的顆粒吸附離子污染物沉降于電子設(shè)備的內(nèi)部而造成故障。而懸浮的顆粒吸附離子污染物沉降于電子設(shè)備的內(nèi)部而造成故障。這是野外電子設(shè)備失效的共同之處。這是野外電子設(shè)備失效的共同之處。 l細(xì)塵中可溶性鹽類的含量：不同地域細(xì)塵中可溶性鹽類的含量：不同地域 含量差別較大，沿海和被含量差別較大，沿海和被污染環(huán)境最高含量可達(dá)污染環(huán)境最高含量可達(dá)20%以上。以上。 有關(guān)細(xì)塵的

33、檢測數(shù)據(jù)有關(guān)細(xì)塵的檢測數(shù)據(jù)l某城市的一次細(xì)塵分析某城市的一次細(xì)塵分析物質(zhì)物質(zhì)含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物硫酸根離子硫酸根離子碳元素物碳元素物NH4NO3未知物未知物含量含量 % 312898618 污染物的來源污染物的來源1)硫酸根離子硫酸根離子l酸雨酸雨-主要是燃煤產(chǎn)生主要是燃煤產(chǎn)生SO2導(dǎo)致酸雨。導(dǎo)致酸雨。l鉛鉛-酸蓄電池的排放氣體酸蓄電池的排放氣體l化工廠、電鍍廠的排放物?；S、電鍍廠的排放物。2） 鹵素（氯離子）的來源鹵素（氯離子）的來源l海洋大氣環(huán)流，海風(fēng)夾帶的鹽霧可深入大陸海洋大氣環(huán)流，海風(fēng)夾帶的鹽霧可深入大陸2050Km，懸浮于空氣被風(fēng)，懸浮于空氣被風(fēng)扇帶入設(shè)備內(nèi)部。扇帶入設(shè)備內(nèi)部。l

34、土壤中含有鹽堿（地）或在鹽湖沙漠區(qū)域，沙塵中含有鹽堿。土壤中含有鹽堿（地）或在鹽湖沙漠區(qū)域，沙塵中含有鹽堿。 粉塵的危害及防護(hù)粉塵的危害及防護(hù)1)粉塵的危害性粉塵的危害性l由于粉塵沉降在由于粉塵沉降在PCBA表面表面, 產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕, 故障率增加故障率增加.l粉塵粉塵+濕熱濕熱+鹽霧對鹽霧對PCBA損害最大損害最大, 沿海、沙漠（鹽堿地）、淮河沿海、沙漠（鹽堿地）、淮河以南霉雨季節(jié)化工、礦區(qū)附近地區(qū)，電子設(shè)備故障最多。以南霉雨季節(jié)化工、礦區(qū)附近地區(qū)，電子設(shè)備故障最多。2） 粉塵的防護(hù)粉塵的防護(hù)l密封或半密封密封或半密封l防塵網(wǎng)防塵網(wǎng)-必需定期更換（須有備件及操作規(guī)程）l定期清潔

35、處理（定期清潔處理（刷除或清洗）5.4 鹽霧鹽霧1)鹽霧的形成鹽霧的形成 鹽霧是海浪、潮汐及大氣環(huán)流（季風(fēng)）氣壓、日照等自然因素造成，鹽霧是海浪、潮汐及大氣環(huán)流（季風(fēng)）氣壓、日照等自然因素造成，會隨風(fēng)飄落至內(nèi)陸，其濃度隨離海岸距離而遞減，通常離海岸會隨風(fēng)飄落至內(nèi)陸，其濃度隨離海岸距離而遞減，通常離海岸1Km處處為岸邊的為岸邊的 1 % （但臺風(fēng)期會吹向更遠(yuǎn)）。（但臺風(fēng)期會吹向更遠(yuǎn)）。2） 鹽霧的危害性鹽霧的危害性l使金屬結(jié)構(gòu)件鍍層破壞；使金屬結(jié)構(gòu)件鍍層破壞；l加速電化學(xué)腐蝕速度導(dǎo)致金屬導(dǎo)線斷裂、元器件失效。加速電化學(xué)腐蝕速度導(dǎo)致金屬導(dǎo)線斷裂、元器件失效。3）類似的腐蝕源）類似的腐蝕源l手汗中有

36、鹽、尿素、乳酸等化學(xué)物質(zhì)，對電子設(shè)備回產(chǎn)生與鹽霧手汗中有鹽、尿素、乳酸等化學(xué)物質(zhì)，對電子設(shè)備回產(chǎn)生與鹽霧同樣的腐蝕作用，因此在裝配或使用過程中應(yīng)戴手套，不可裸手同樣的腐蝕作用，因此在裝配或使用過程中應(yīng)戴手套，不可裸手觸摸鍍層。觸摸鍍層。l焊劑中有鹵素及酸性物，應(yīng)進(jìn)行清洗，并控制其殘留濃度。焊劑中有鹵素及酸性物，應(yīng)進(jìn)行清洗，并控制其殘留濃度。 5.5 有害氣體有害氣體1)大氣中污染物存在的形式大氣中污染物存在的形式l以氣體形式以氣體形式,如如 H2S SO2 O3 CO NH3l懸浮的有機(jī)酸和無機(jī)酸；懸浮的有機(jī)酸和無機(jī)酸；l離子懸浮棵粒；離子懸浮棵粒； 這三種形態(tài)都依賴于潮濕才能起腐蝕作用這三種

37、形態(tài)都依賴于潮濕才能起腐蝕作用。2)局部微環(huán)境的有害氣體局部微環(huán)境的有害氣體l橡膠、塑料、油漆、橡膠、塑料、油漆、PVC導(dǎo)線、包裝材料釋放的有害氣體；導(dǎo)線、包裝材料釋放的有害氣體；l有害氣體：有害氣體：H2S SO2 乙酸、甲醛、有機(jī)氣氛、揮發(fā)性有機(jī)硅乙酸、甲醛、有機(jī)氣氛、揮發(fā)性有機(jī)硅類氣氛等。類氣氛等。lRTV硅橡膠固化時釋放的有害氣體硅橡膠固化時釋放的有害氣體 -在密封機(jī)箱內(nèi)在密封機(jī)箱內(nèi), 禁用雙組份縮合型硅橡膠；慎用禁用雙組份縮合型硅橡膠；慎用RTV單組份硅單組份硅橡膠。橡膠。 有害氣體的危害性有害氣體的危害性1）銀層變色）銀層變色 H2S、SO2及其它含硫氣氛在潮濕和紫外線作用下使鍍銀

38、件產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成及其它含硫氣氛在潮濕和紫外線作用下使鍍銀件產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)生成 Ag2S。2）加速銀離子遷移）加速銀離子遷移 在潮濕和有電位差的條件下，銀離子會發(fā)生遷移，而在潮濕和有電位差的條件下，銀離子會發(fā)生遷移，而H2S、SO2會加速其遷移，會加速其遷移，結(jié)果是厚膜電路引線間短路而造成災(zāi)難性后果。結(jié)果是厚膜電路引線間短路而造成災(zāi)難性后果。3）鍍層）鍍層l陰極鍍層：陰極鍍層： 在潮濕條件下通過孔隙腐蝕底層金屬；在電路板有電位差情況下會產(chǎn)生在潮濕條件下通過孔隙腐蝕底層金屬；在電路板有電位差情況下會產(chǎn)生枝晶生長、造成短路、電弧和潛在的失火源。枝晶生長、造成短路、電弧和潛在的失火源。l陽極鍍層：陽極

39、鍍層： 對鍍鋅等陽極鍍層會破壞鈍化膜從而加速腐蝕。對鍍鋅等陽極鍍層會破壞鈍化膜從而加速腐蝕。4）貴金屬觸點(diǎn)貴金屬觸點(diǎn)“中毒中毒” 5.6 霉菌的危害霉菌的危害1) 霉菌的危害霉菌的危害l霉菌吞噬和繁殖使有機(jī)材料絕緣性下降霉菌吞噬和繁殖使有機(jī)材料絕緣性下降, 損壞而失效損壞而失效.l霉菌的代謝產(chǎn)物是有機(jī)酸霉菌的代謝產(chǎn)物是有機(jī)酸, 影響絕緣性及抗電強(qiáng)度而產(chǎn)生電影響絕緣性及抗電強(qiáng)度而產(chǎn)生電弧弧.l長霉表面影響外觀長霉表面影響外觀.2)防范防范l盡量選用不長霉的材料盡量選用不長霉的材料;l如必須加防霉劑需考慮其它因素如必須加防霉劑需考慮其它因素.5.7 昆蟲、噬齒動物（鼠害）昆蟲、噬齒動物（鼠害）l啃

40、噬電纜啃噬電纜,破壞結(jié)構(gòu)破壞結(jié)構(gòu),破壞絕緣破壞絕緣.l墊窩引起短路墊窩引起短路.l鼠尿引起腐蝕鼠尿引起腐蝕. -在實(shí)際案例中在實(shí)際案例中, 由鼠害導(dǎo)致的設(shè)備失效比由鼠害導(dǎo)致的設(shè)備失效比想象的要多想象的要多.5.8 太陽太陽 輻射輻射( 紫外線、臭氧紫外線、臭氧) 1）光老化是對戶外產(chǎn)品中非金屬材料的重要試驗(yàn)項(xiàng)目）光老化是對戶外產(chǎn)品中非金屬材料的重要試驗(yàn)項(xiàng)目, 很多材料（如橡膠、很多材料（如橡膠、塑料）在戶外會因紫外線、臭氧作用而降解、失效。塑料）在戶外會因紫外線、臭氧作用而降解、失效。2）實(shí)驗(yàn)方法：）實(shí)驗(yàn)方法：n大氣暴露試驗(yàn)：真實(shí)、簡單、環(huán)境多樣性、但試驗(yàn)周期長。大氣暴露試驗(yàn)：真實(shí)、簡單、環(huán)境

41、多樣性、但試驗(yàn)周期長。n人工加速試驗(yàn)：快速、與大氣暴露試驗(yàn)有較好的對應(yīng)關(guān)系。人工加速試驗(yàn)：快速、與大氣暴露試驗(yàn)有較好的對應(yīng)關(guān)系。3）加速實(shí)驗(yàn)）加速實(shí)驗(yàn)p材料：紫外線材料：紫外線 ASTM G53 使用使用UVB310nm 4h/60； 4h/50 共共1000h。 臭臭 氧氧 ASTM D518 暴露暴露70小時。小時。p試樣：氙試樣：氙 燈燈 GB 1252790（附錄（附錄A） 1006 h 臭臭 氧氧 GB 1252790（附錄（附錄A） 70 h p合格：不降解、無龜裂、強(qiáng)度變化合格：不降解、無龜裂、強(qiáng)度變化30 %6. 環(huán)保設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)計(jì)-指令及禁用物質(zhì)指令及禁用物質(zhì)文件(指令)lWE

42、EE Directive (歐盟議會和歐盟理事會關(guān)于報廢電子電氣 設(shè)備指令)Directive of the European Parliament and of the Council on Waste Electrical and Electronic Equipment lRoHS (歐盟議會和歐盟理事會關(guān)于在電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令) Directive of the European Parliament and of the Council on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in

43、 Electrical and Equipment. 從從2006年年7月歐盟市場禁用以下物質(zhì)：月歐盟市場禁用以下物質(zhì)：l鉛鉛l汞汞l六價鉻六價鉻l鎘鎘l多溴聯(lián)苯多溴聯(lián)苯 (PBB)l聚溴二苯醚聚溴二苯醚 (PBDE) 等等6種有毒物質(zhì)。種有毒物質(zhì)。 環(huán)保設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)計(jì)-回收率、環(huán)保標(biāo)識回收率、環(huán)保標(biāo)識回收率回收率l回收率增加至設(shè)備重量的 75 % 以上。l組件、材料和物質(zhì)再利用和再循環(huán)將增加至設(shè)備重量的65%以上。環(huán)保標(biāo)識環(huán)保標(biāo)識l為便于分類收集生產(chǎn)者對投放市場的電子電氣設(shè)備印有適當(dāng)標(biāo)志。l標(biāo)識：環(huán)保、分離回收、回收材料、設(shè)備分拆、包裝材料等標(biāo)識。 環(huán)保設(shè)計(jì)環(huán)保設(shè)計(jì)-禁用物質(zhì)的限量禁用物質(zhì)的限

44、量序號禁用物質(zhì)極限含量（PPm）1石棉及石棉化合物02氯氟烴和碳鹵化合物（一、二級臭氧耗損物）03鹵代二惡英和呋喃04鉛及其化合物鉛及其化合物(乙酸鉛、硝酸鉛、硫酸鉛）乙酸鉛、硝酸鉛、硫酸鉛）8005汞及其化合物汞及其化合物1006鎘及其化合物鎘及其化合物 757六價鉻及其化合物六價鉻及其化合物9008多溴聯(lián)苯（多溴聯(lián)苯（PBB）及其衍生物）及其衍生物如多溴聯(lián)苯醚（如多溴聯(lián)苯醚（PBDE） 多溴聯(lián)苯氧化物（多溴聯(lián)苯氧化物（PBDO） 9009多氯聯(lián)苯及其衍生物（多氯聯(lián)苯及其衍生物（PCTS）5 三。三防設(shè)計(jì)技術(shù)三。三防設(shè)計(jì)技術(shù) 本章分二個問題講解1. 三防設(shè)計(jì)的重要性及典型案例分析三防設(shè)計(jì)的重

45、要性及典型案例分析2. 結(jié)構(gòu)材料和工藝選擇結(jié)構(gòu)材料和工藝選擇 2.1 A類環(huán)境類環(huán)境 2.2 B類環(huán)境類環(huán)境 2.3 C類環(huán)境類環(huán)境 三防設(shè)計(jì)技術(shù)三防設(shè)計(jì)技術(shù) (1)1.三防設(shè)計(jì)的重要性及典型案例分析典型案例分析. 1.1 造成三防事故的原因造成三防事故的原因 根據(jù)多年的統(tǒng)計(jì)分析：根據(jù)多年的統(tǒng)計(jì)分析：l事故中屬設(shè)計(jì)不當(dāng)或設(shè)計(jì)錯誤占事故中屬設(shè)計(jì)不當(dāng)或設(shè)計(jì)錯誤占 80 %l由加工或工藝問題占由加工或工藝問題占20 % 1.2 造成三防事故的主要原因：造成三防事故的主要原因：沒有設(shè)計(jì)規(guī)范的支撐、造成設(shè)計(jì)的隨意性；對產(chǎn)品的（壽命期）環(huán)境剖面缺乏了解；認(rèn)識上的片面：把三防技術(shù)僅看作是工藝問題；缺乏對三防

46、（自上而下）管理的力度。 三防失效案例一：三防失效案例一：選材錯誤選材錯誤l海上（艦船用）電子設(shè)備模塊材料選用海上（艦船用）電子設(shè)備模塊材料選用LY12（2A12），軍檢濕熱），軍檢濕熱240h，長白粉。，長白粉。 采用噴三防漆保護(hù)。采用噴三防漆保護(hù)。l海上使用一年后，漆層底部長白粉（誤認(rèn)為長海上使用一年后，漆層底部長白粉（誤認(rèn)為長霉）霉）l應(yīng)選用應(yīng)選用LF系列防銹鋁合金或者系列防銹鋁合金或者LD31（6063）；不選硬鋁。不選硬鋁。三防失效案例二：三防失效案例二：電偶腐蝕電偶腐蝕l鈦合金天線行架與鋁合金接觸，在沿海工作不到一年，鈦合金天線行架與鋁合金接觸，在沿海工作不到一年，由于電偶腐蝕而散

47、架，無法修復(fù)。由于電偶腐蝕而散架，無法修復(fù)。l鋁合金蓋板與鍍銀件接觸導(dǎo)致鋁合金腐蝕。鋁合金蓋板與鍍銀件接觸導(dǎo)致鋁合金腐蝕。l鍍銀模塊于鋁合金底座接觸，導(dǎo)致鋁底座腐蝕。鍍銀模塊于鋁合金底座接觸，導(dǎo)致鋁底座腐蝕。l鍍銀器件安裝在鋁合金面板上，濕熱試驗(yàn)后導(dǎo)致鋁面鍍銀器件安裝在鋁合金面板上，濕熱試驗(yàn)后導(dǎo)致鋁面板腐蝕，器件外殼改為鍍鎳后，通過試驗(yàn)。板腐蝕，器件外殼改為鍍鎳后，通過試驗(yàn)。lSMA高頻連接器，用鍍鋅螺釘，在濕熱環(huán)境高頻連接器，用鍍鋅螺釘，在濕熱環(huán)境6個月后，個月后，彩鋅螺釘生銹，應(yīng)選用不銹鋼緊固件。彩鋅螺釘生銹，應(yīng)選用不銹鋼緊固件。三防失效案例三：三防失效案例三：應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕l海軍某艦，

48、天線采用鋼管焊接涂漆，二年后焊海軍某艦，天線采用鋼管焊接涂漆，二年后焊接處銹蝕而斷裂。接處銹蝕而斷裂。 C類環(huán)境焊接處應(yīng)力腐蝕類環(huán)境焊接處應(yīng)力腐蝕三防失效案例四：三防失效案例四：工藝設(shè)計(jì)（流程）錯誤工藝設(shè)計(jì)（流程）錯誤l機(jī)柜側(cè)門鍍彩鋅后噴烘漆或噴粉（內(nèi)側(cè)未噴或機(jī)柜側(cè)門鍍彩鋅后噴烘漆或噴粉（內(nèi)側(cè)未噴或局部需導(dǎo)電而保護(hù)），濕熱試驗(yàn)后鍍鋅部位長局部需導(dǎo)電而保護(hù)），濕熱試驗(yàn)后鍍鋅部位長白粉。白粉。l鍍鋅表面絲印文字符號，經(jīng)高溫烘拷后，彩鋅鍍鋅表面絲印文字符號，經(jīng)高溫烘拷后，彩鋅鈍化膜失效，濕熱后長白粉。鈍化膜失效，濕熱后長白粉。三防失效案例五：三防失效案例五：對環(huán)境剖面了解不夠?qū)Νh(huán)境剖面了解不夠l在東

49、南沿海、海南等鹽霧地區(qū)工作的電子設(shè)備在東南沿海、海南等鹽霧地區(qū)工作的電子設(shè)備PCBA斷線、器件失效。斷線、器件失效。l該地區(qū)濕熱、鹽霧沉降量大或塵土中含鹽而導(dǎo)該地區(qū)濕熱、鹽霧沉降量大或塵土中含鹽而導(dǎo)致電化學(xué)腐蝕的結(jié)果。致電化學(xué)腐蝕的結(jié)果。三防失效案例六：三防失效案例六：設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想l海岸、艦船大、中型密封腔（如天線罩）積水這是因?yàn)椋罕┞队诖髿獾拿芊饧豢煽?；一旦密封失效，?nèi)部積水形成RH100%l應(yīng)設(shè)計(jì)成開放式結(jié)構(gòu)，可采用防水透氣閥（壓力平衡器）使內(nèi)腔與大氣相通。三防失效案例七：三防失效案例七：不規(guī)范設(shè)計(jì)不規(guī)范設(shè)計(jì)l某埋地設(shè)備由于采用平墊（拼接）造成雨季漏水。l正確設(shè)計(jì)：低應(yīng)力壓縮密封，應(yīng)

50、采用低應(yīng)力壓縮密封，應(yīng)采用“O”形圈或形圈或“D”形圈，不采用平墊。形圈，不采用平墊。三防失效案例八：三防失效案例八：戶外結(jié)構(gòu)件銹蝕戶外結(jié)構(gòu)件銹蝕l戶外設(shè)備（戶外設(shè)備（C類、類、B類環(huán)境）鋼結(jié)構(gòu)件銹蝕；類環(huán)境）鋼結(jié)構(gòu)件銹蝕；緊固件銹蝕。緊固件銹蝕。l解決方案：解決方案：采用奧氏體不銹鋼采用奧氏體不銹鋼采用熱浸鋅采用熱浸鋅+噴漆（底漆噴漆（底漆+面漆面漆150200微米）重微米）重防護(hù)體系。防護(hù)體系。緊固件選用不銹鋼（奧氏體）。緊固件選用不銹鋼（奧氏體）。 C類環(huán)境鋼結(jié)構(gòu)件銹蝕類環(huán)境鋼結(jié)構(gòu)件銹蝕戶外鋼結(jié)構(gòu)件戶外鋼結(jié)構(gòu)件(C類環(huán)境類環(huán)境)腐蝕嚴(yán)重腐蝕嚴(yán)重三防失效案例九：包裝三防失效案例九：包裝(儲

51、存儲存)失效失效 某廠軍品顯示器線路板采用鋁塑真空包裝某廠軍品顯示器線路板采用鋁塑真空包裝, 儲存在儲存在長江流域（有霉雨季），二年后、發(fā)現(xiàn)有長霉：長江流域（有霉雨季），二年后、發(fā)現(xiàn)有長霉：a) 扁平電纜表面嚴(yán)重長霉；b)減振橡膠板（不是硅橡膠）有白色點(diǎn)狀霉點(diǎn)；c)連接器塑料件長霉；d)紙標(biāo)簽（涂漆）長霉；e)鋁合金結(jié)構(gòu)件長白粉。原因：可能是熱壓封口處漏氣，潮濕氣進(jìn)入，濕熱的局部環(huán)境在高溫 環(huán)境下長霉。三防失效案例十：三防失效案例十：選材重于防護(hù)選材重于防護(hù)(工藝工藝)l用于C類環(huán)境的結(jié)構(gòu)材料采用鋁合金的總成本(包括維護(hù)成本和風(fēng)險)要優(yōu)于鋼構(gòu)件.l某些結(jié)構(gòu)件采用不銹鋼會更合算.l采用工程塑料復(fù)

52、合材料(SMC), 由于可批量生產(chǎn)和耐蝕性好,是降低成本的方向. 典型案例分析典型案例分析1.3 簡單的總結(jié)簡單的總結(jié)必須按設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)必須按設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)-做到有章可循做到有章可循,有法可依有法可依,減少設(shè)計(jì)減少設(shè)計(jì)上的隨意性上的隨意性.選材重于防護(hù)選材重于防護(hù)(工藝工藝).設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想(方法論方法論)重于設(shè)計(jì)技術(shù)重于設(shè)計(jì)技術(shù).需注意的幾個問題需注意的幾個問題:l電偶腐蝕電偶腐蝕l應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕l縫隙腐蝕縫隙腐蝕l處理好降低成本與維護(hù)成本處理好降低成本與維護(hù)成本(可靠性成本可靠性成本)的關(guān)系的關(guān)系.l注重整個壽命期環(huán)境剖面的防護(hù)注重整個壽命期環(huán)境剖面的防護(hù).三三. 三防設(shè)計(jì)技術(shù)三防設(shè)計(jì)技

53、術(shù) (2)2. 結(jié)構(gòu)件材料和工藝選擇結(jié)構(gòu)件材料和工藝選擇lA、B、C類環(huán)境下設(shè)計(jì)（選材）須遵守的原則；類環(huán)境下設(shè)計(jì)（選材）須遵守的原則；l各類環(huán)境下常見的腐蝕問題和設(shè)計(jì)應(yīng)注意事項(xiàng)。各類環(huán)境下常見的腐蝕問題和設(shè)計(jì)應(yīng)注意事項(xiàng)。 2.1 A類環(huán)境；類環(huán)境； 2.2 B類環(huán)境；類環(huán)境； 2.3 C類環(huán)境。類環(huán)境。 2.1 A類環(huán)境防護(hù)類環(huán)境防護(hù) （D 類類 環(huán)境）環(huán)境） 2.1 A類環(huán)境的防護(hù)類環(huán)境的防護(hù)2.1.1 A類環(huán)境防護(hù)的概述類環(huán)境防護(hù)的概述lA類防護(hù)的材料和工藝選擇范圍廣泛類防護(hù)的材料和工藝選擇范圍廣泛.lA類防護(hù)的重點(diǎn)在于：類防護(hù)的重點(diǎn)在于：合理的選用材料合理的選用材料.局部噴涂。局部噴涂

54、。金屬（鍍鋅層）絲印。金屬（鍍鋅層）絲印。EMC材料的接觸腐蝕。材料的接觸腐蝕。運(yùn)輸、儲存環(huán)境剖面的不可預(yù)見性。運(yùn)輸、儲存環(huán)境剖面的不可預(yù)見性。 2.1.2 金屬材料的選用金屬材料的選用-黑色金屬黑色金屬a-1鋼板 (常用品種) 鋼板分類鋼板分類常用牌號常用牌號冷軋鋼板冷軋鋼板碳素結(jié)構(gòu)鋼板碳素結(jié)構(gòu)鋼板08 08F熱軋鋼板熱軋鋼板碳素結(jié)構(gòu)鋼板碳素結(jié)構(gòu)鋼板Q235A SPHC(薄板薄板2.5mm)預(yù)鍍鋼板預(yù)鍍鋼板電鍍鋅電鍍鋅 （耐指紋）（耐指紋）DX2熱浸鋅熱浸鋅 覆鋁鋅板覆鋁鋅板 （熱浸鍍鋁鋅合金）（熱浸鍍鋁鋅合金） 鋁的含量不同，其性能有差別鋁的含量不同，其性能有差別鍍錫板鍍錫板 （馬口鐵）（

55、馬口鐵）不銹鋼板不銹鋼板奧氏體奧氏體 （普通，鏡面，磨砂，拉絲）（普通，鏡面，磨砂，拉絲）1Cr18Ni9 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9TiCr18Ni9 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti0Cr17Ni12Mo0Cr17Ni12Mo2 2彈簧鋼帶彈簧鋼帶可選不同材料可選不同材料65Mn sus301 (1Cr17Ni17) 黑色金屬材料的選用黑色金屬材料的選用-鋼鋼a-2 鋼板（件）的選用和防護(hù)基材基材表面處理表面處理防護(hù)原理防護(hù)原理 耐蝕性耐蝕性（中性鹽霧試驗(yàn)）中性鹽霧試驗(yàn)）注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)預(yù)鍍預(yù)鍍鋼板鋼板（預(yù)鍍）（預(yù)鍍）預(yù)鍍鋅膜厚預(yù)鍍鋅膜厚 13 微米微米熱鍍鋅膜厚熱鍍鋅膜厚

56、520微米微米平板面平板面24h無腐蝕無腐蝕限限A類使用，切口邊類使用，切口邊會銹蝕，須隱蔽。會銹蝕，須隱蔽。冷冷軋軋板板或或鋼件鋼件電鍍鋅電鍍鋅鍍層厚鍍層厚 612微米（微米（A）鍍鋅鎳層鍍鋅鎳層10微米微米（B、C）Cr+6鈍化鈍化-168hCr+3鈍化鈍化-72/48h對手汗敏感；高溫鈍對手汗敏感；高溫鈍化層破壞耐蝕下降?；瘜悠茐哪臀g下降。鍍銅鍍銅+鎳鎳Fe/Ep.Cu20 Ni304872h耐磨、裝飾耐磨、裝飾鍍銅鍍銅+鎳鎳+鉻鉻Fe/Ep.Cu20 Ni30 Cr0,34872h耐磨耐磨不銹鋼不銹鋼鈍化鈍化選用奧氏體材料選用奧氏體材料48 h優(yōu)選優(yōu)選304、316或或 1Cr18Ni

57、9Ti鋼板鋼板（件）（件）磷化（或鍍磷化（或鍍鋅）鋅）+噴漆、噴漆、（噴粉）（噴粉）厚度厚度 80120 微米微米500 h戶外構(gòu)件需熱浸鋅戶外構(gòu)件需熱浸鋅+有機(jī)涂層（重防護(hù)）有機(jī)涂層（重防護(hù)） 有色金屬材料的選用有色金屬材料的選用-鋁鋁b 鋁及鋁合金選用鋁及鋁合金的耐蝕性：鋁及鋁合金的耐蝕性： 純鋁防銹鋁鍛鋁壓鑄鋁純鋁防銹鋁鍛鋁壓鑄鋁硬鋁硬鋁硬鋁（合金鋁）通常表面有一層包鋁層（純鋁）保護(hù)基體材料，當(dāng)機(jī)硬鋁（合金鋁）通常表面有一層包鋁層（純鋁）保護(hù)基體材料，當(dāng)機(jī)加工后，基體裸露由于銅元素的分部，在貧銅區(qū)會產(chǎn)生凹蝕坑及加工后，基體裸露由于銅元素的分部，在貧銅區(qū)會產(chǎn)生凹蝕坑及“白白粉粉”狀腐蝕物。

58、因此，在濕熱環(huán)境下應(yīng)用硬鋁如狀腐蝕物。因此，在濕熱環(huán)境下應(yīng)用硬鋁如2A12等的加工件等的加工件（破壞包鋁層）要非常慎重。（破壞包鋁層）要非常慎重。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能要求鋁及鋁合金的選用原則是：根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功能要求鋁及鋁合金的選用原則是：l無承力要求及導(dǎo)電件選用純鋁；無承力要求及導(dǎo)電件選用純鋁；l有一般承力要求的鈑金件可選用防銹鋁；有一般承力要求的鈑金件可選用防銹鋁；l鋁型材及機(jī)加工件例如：屏蔽盒可選用鍛鋁鋁型材及機(jī)加工件例如：屏蔽盒可選用鍛鋁6061或或6063；l壓鑄鋁合金應(yīng)選用壓鑄鋁合金應(yīng)選用YL102，而盡量不用，而盡量不用ADC12（含銅）。（含銅）。LY-12硬鋁潮濕試驗(yàn)后腐蝕圖片

59、硬鋁潮濕試驗(yàn)后腐蝕圖片有色金屬材料的選用有色金屬材料的選用-鋁鋁 幾種鋁合金性能比較材料材料抗張強(qiáng)度抗張強(qiáng)度 Mpa抗蝕性抗蝕性(無包鋁無包鋁)中性鹽霧中性鹽霧試驗(yàn)試驗(yàn) (h)機(jī)械加工性能機(jī)械加工性能H112 O T4 T5 T65A06295315100切削性好切削性好 光潔度高光潔度高變形小變形小6061271100切削性好切削性好 光潔度高光潔度高變形小變形小6063164210100切削性好切削性好 光潔度高光潔度高變形小變形小2A12235235405 24切削性差切削性差 變形大變形大 有色金屬材料的選用有色金屬材料的選用-鋁鋁b-1 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 鋁材分類鋁材分類 型號及

60、狀態(tài)型號及狀態(tài) 應(yīng)用場合應(yīng)用場合新型號新型號鋁鋁板板純鋁純鋁1100H24非受力件，耐蝕好非受力件，耐蝕好防銹鋁防銹鋁Al-Mg5A06 5052-H32中等受力件，耐蝕好中等受力件，耐蝕好鍛鋁鍛鋁Al-Mg-Si6061T6厚板機(jī)加工件厚板機(jī)加工件型材型材鍛鋁鍛鋁Al-Mg-Si6063、6061高強(qiáng)度用高強(qiáng)度用6061T6棒材棒材鍛鋁鍛鋁6061 6063壓鑄鋁合金（壓鑄鋁合金（ Al-Si）壓鑄鋁合金壓鑄鋁合金（ Al-Si-CU ）YL102 A360 ENAC-43400耐蝕性好，流動性差耐蝕性好，流動性差A(yù)DC12 A380耐蝕性差，流動性好耐蝕性差，流動性好 鑄鋁在潮濕環(huán)境下腐蝕