水汽凝结与氧化:当环境湿度>60% RH 时,空气中的水汽易在元件表面(如 PCB 电路板、芯片引脚)凝结,导致金属触点氧化生锈,增加接触电阻,引发电路短路或信号衰减。例如,贴片电阻受潮后阻值可能漂移超过 ±5%,影响电路精度。
绝缘材料失效:电容、电感等元件的绝缘层(如环氧树脂、陶瓷)若长期处于高湿环境(>70% RH),会因吸潮导致绝缘电阻下降,甚至击穿失效。据测试,湿度每升高 10% RH,元件的绝缘寿命可能缩短 50%。
焊点失效:焊接点(如 SMT 焊点)在高湿环境中易发生电化学腐蚀,焊点强度下降,长期可能导致元件脱落(如 BGA 封装芯片的焊点开裂风险显著增加)。
热胀冷缩引发机械应力:温度波动(如 ±5℃/ 小时)会使不同材料(芯片硅、PCB 基板、焊点合金)因热膨胀系数差异产生应力,导致封装开裂(如 QFP 封装的引脚焊点微裂纹),或内部导线断裂(如金丝键合的芯片连接线)。
性能参数漂移:半导体元件(如晶体管、传感器)的电参数对温度极为敏感。例如,硅二极管的正向压降随温度升高以 2mV/℃的速率下降,若温度波动超过 ±2℃,可能导致电路逻辑错误。
加速老化:根据 Arrhenius 定律,温度每升高 10℃,元件的老化速率约增加 2 倍。高温(>40℃)会加速电解电容的电解液蒸发,使其容量下降、ESR 升高,寿命从 10000 小时缩短至 5000 小时以下。
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