电子产品三防设计培训资料.ppt
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一.三防的基本概念1三防的定义：三防的定义： 防湿热、防霉菌、防盐雾腐蚀防湿热、防霉菌、防盐雾腐蚀 （简称：防潮、防霉、防盐雾或三防）（简称：防潮、防霉、防盐雾或三防）2对三防定义的理解对三防定义的理解 1）国外通称为）国外通称为 防腐蚀防腐蚀 技术技术 2））“三防三防”的真实含义：的真实含义： 凡是由凡是由大气（候）环境大气（候）环境或或设备的平台环境设备的平台环境而引起的设而引起的设备所有故障都属于备所有故障都属于“三防三防”防护的范畴而不仅限于防潮、防护的范畴而不仅限于防潮、防霉、防盐雾防霉、防盐雾 三防设计4.3 三防设计三防设计 1) 定义定义 根据电子设备寿命期环境剖面及三防等级要求根据电子设备寿命期环境剖面及三防等级要求,对其系统设备和某些特定单元及部件采取对其系统设备和某些特定单元及部件采取的防湿热的防湿热,防霉菌防霉菌,防盐雾腐蚀的设计思想防盐雾腐蚀的设计思想,设计方法和防护工艺措施设计方法和防护工艺措施. 2) 原则原则a..将三防设计纳入到系统和设备的功能设计中将三防设计纳入到系统和设备的功能设计中,避免单纯的工艺防护和事后补救措施避免单纯的工艺防护和事后补救措施. b. 按规范设计，避免设计的随意性。
按规范设计，避免设计的随意性c. 三防新设计三防新设计,新工艺新工艺,新材料必须经试验、评审并制定典型工艺规范新材料必须经试验、评审并制定典型工艺规范d. 设备及关键部件的三防性能设备及关键部件的三防性能,须按军标中有关规定进行试验须按军标中有关规定进行试验,以满足必需的环境适应以满足必需的环境适应性要求性要求.e. 跟踪设备在跟踪设备在(使用使用)寿命期内所出现的三防问题寿命期内所出现的三防问题 4.6 主要术语4.6.1 相关术语相关术语1））寿命期环境剖面寿命期环境剖面（（Life cycle environment profile----LCEP）） LCEP用以表征设备在整个寿命期内会暴露于其中的环境或环境的综合，用以表征设备在整个寿命期内会暴露于其中的环境或环境的综合，LCEP应包括以下内容：应包括以下内容： a从设备出厂验收、运输、贮存、使用、维修直到报废所遇到的环境应力从设备出厂验收、运输、贮存、使用、维修直到报废所遇到的环境应力 的综合；的综合； b每个寿命期阶段的环境条件相对和绝对限期出现的次数及频度的可能性。
每个寿命期阶段的环境条件相对和绝对限期出现的次数及频度的可能性 cLCEP是设备制造商在设计前应了解的信息是设备制造商在设计前应了解的信息,包括：包括：l使用或部署的地域；使用或部署的地域；l设备要安装、贮存或运输平台；设备要安装、贮存或运输平台；l有关相同或类似的设备在此平台环境条件下应用状况有关相同或类似的设备在此平台环境条件下应用状况 LCEP应由设备制造商的三防专家制定，是设备三防设计和环境试验剪裁的主要依据，它应由设备制造商的三防专家制定，是设备三防设计和环境试验剪裁的主要依据，它对要研制的设备在真实环境下的性能和幸存性方面的设计提供依据它是个动态文件，一旦对要研制的设备在真实环境下的性能和幸存性方面的设计提供依据它是个动态文件，一旦得到新的信息，它它应当定期修订更新得到新的信息，它它应当定期修订更新 LCEP应在设备的设计规格书中环境要求部分出现应在设备的设计规格书中环境要求部分出现 主要术语2）平台环境（）平台环境（Platform environment）） 设备由于被连接到或装载于某一平台上后而经受的环境条件。
平台设备由于被连接到或装载于某一平台上后而经受的环境条件平台环境是由此平台和任何环境控制系统诱发或强迫作用造成的结果环境是由此平台和任何环境控制系统诱发或强迫作用造成的结果 3）诱发环境（）诱发环境（Induced environment）） 主要是指人为的或设备产生的某一局部环境条件，也指自然环境强主要是指人为的或设备产生的某一局部环境条件，也指自然环境强迫作用和设备的物理化学特性综合影响造成的任何内部条件迫作用和设备的物理化学特性综合影响造成的任何内部条件4）环境适应性（）环境适应性（Environmental adaptability）） 电子设备、整机、分机、元器件以及材料在预期的环境中实现其功电子设备、整机、分机、元器件以及材料在预期的环境中实现其功能的能力能的能力 主要术语 4.6.2. 环境类型和三防等级环境类型和三防等级环境类型环境类型 防护等级防护等级环境环境(自然自然)类型的说明类型的说明民用民用 军品军品 A类类A二级二级温湿度受控的室内或被密封的有限温湿度受控的室内或被密封的有限空间内空间内. B类类B 一级一级不受控的环境不受控的环境,偶尔会偶尔会R.H 100%如如仓库仓库,地下室地下室,户外简单遮蔽等户外简单遮蔽等. C类类C恶劣环境如：恶劣环境如：海上舰船海上舰船,岛屿或距离海岸岛屿或距离海岸,盐碱盐碱地地3.7Km；冶炼，化工，皮革；冶炼，化工，皮革厂厂1~3Km 受有害物质（酸，碱，盐。
受有害物质（酸，碱，盐SO2 H2S 等）侵蚀等）侵蚀 D类类 D 暴露在高真空和高辐射下暴露在高真空和高辐射下.(高冲击、振动）高冲击、振动） 4.6.3 结构件分类-----按所处环境划分 1) “ⅠⅠ” 型表面和型表面和 “ⅡⅡ” 型表面型表面分类分类 定义定义 ⅠⅠ型型 (暴露暴露) 表面表面 Type ⅠⅠ(exposed)surfacesⅠⅠ型表面是指当设备处于工作或行进状态时型表面是指当设备处于工作或行进状态时,直接暴露直接暴露在自然环境中的表面或能受自然环境因素直接作用的在自然环境中的表面或能受自然环境因素直接作用的表面自然环境因素包括：温度表面自然环境因素包括：温度,湿度湿度,雨雨,雪雪,盐雾盐雾,日光日光及风沙等例如，直接暴露在上述环境中任何设备的及风沙等例如，直接暴露在上述环境中任何设备的外表面都是外表面都是ⅠⅠ型表面 ⅡⅡ型型(遮蔽遮蔽)表面表面Type ⅡⅡ(sheltered)surfacesⅡⅡ型表面是指当设备处于工作或行进状态时型表面是指当设备处于工作或行进状态时,不直接暴不直接暴露在自然环境中的表面，并且不会受到雨露在自然环境中的表面，并且不会受到雨,雪雪,日光及风日光及风沙等直接作用的表面。
如电子设备方仓的内表面，户沙等直接作用的表面如电子设备方仓的内表面，户外机柜的内表面及内部的结构件外机柜的内表面及内部的结构件 结构件分类-----按所处环境划分2) 结构件分类结构件分类 a. ⅠⅠ型结构件：处于型结构件：处于ⅠⅠ型面的结构件型面的结构件 b. ⅡⅡ型结构件：处于型结构件：处于ⅡⅡ型面的结构件型面的结构件 5. 环保设计-----指令及禁用物质①①文件文件(指令指令)lWEEE Directive (欧盟议会和欧盟理事会关于报废电子电气欧盟议会和欧盟理事会关于报废电子电气 设备指令设备指令)Directive of the European Parliament and of the Council on Waste Electrical and Electronic Equipment lRoHS (欧盟议会和欧盟理事会关于在电气电子设备中限制使用某些有害欧盟议会和欧盟理事会关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令物质指令) Directive of the European Parliament and of the Council on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Equipment. ②②从从2006年年7月欧盟市场禁用以下物质：月欧盟市场禁用以下物质：l铅铅l汞汞l六价铬六价铬l镉镉l多溴联苯多溴联苯 (PBB)l聚溴二苯醚聚溴二苯醚 (PBDE) 等等6种有毒物质。
种有毒物质 环保设计----回收率、环保标识③③回收率回收率•回收率增加至设备重量的回收率增加至设备重量的 75 % 以上•组件、材料和物质再利用和再循环将增加至设备重量的组件、材料和物质再利用和再循环将增加至设备重量的65%以上④④环保标识环保标识•为便于分类收集生产者对投放市场的电子电气设备印有适当标志为便于分类收集生产者对投放市场的电子电气设备印有适当标志•标识：环保、分离回收、回收材料、设备分拆、包装材料等标识标识：环保、分离回收、回收材料、设备分拆、包装材料等标识 环保设计----禁用物质的限量序号序号禁用物质禁用物质极限含量（极限含量（PPm））1石棉及石棉化合物石棉及石棉化合物02氯氟烃和碳卤化合物氯氟烃和碳卤化合物（一、二级臭氧耗损物）（一、二级臭氧耗损物）03卤代二恶英和呋喃卤代二恶英和呋喃04铅及其化合物铅及其化合物(乙酸铅、硝酸铅、硫酸铅）乙酸铅、硝酸铅、硫酸铅）8005汞及其化合物汞及其化合物1006镉及其化合物镉及其化合物 757六价铬及其化合物六价铬及其化合物9008多溴联苯（多溴联苯（PBB）及其衍生物）及其衍生物如多溴联苯醚（如多溴联苯醚（PBDE）） 多溴联苯氧化物（多溴联苯氧化物（PBDO）） 9009多氯联苯及其衍生物（多氯联苯及其衍生物（PCTS））5 6. 三防的主要案例6.1 三防设计的重要性及典型案例分析三防设计的重要性及典型案例分析. 根据多年的统计分析：根据多年的统计分析：l事故中属设计不当或设计错误占事故中属设计不当或设计错误占 80 %l由加工或工艺问题占由加工或工艺问题占20 % 6.2 造成三防事故的主要原因：造成三防事故的主要原因：①①没有设计规范的支撑、造成设计的随意性；没有设计规范的支撑、造成设计的随意性；②②对产品的（寿命期）环境剖面缺乏了解；对产品的（寿命期）环境剖面缺乏了解；③③认识上的片面：把三防技术仅看作是工艺问题；认识上的片面：把三防技术仅看作是工艺问题；④④缺乏对三防（自上而下）管理的力度。
缺乏对三防（自上而下）管理的力度 三防失效案例一：选材错误•海上（舰船用）电子设备模块材料选用海上（舰船用）电子设备模块材料选用LY12（（2A12），军检湿热），军检湿热240h，长白粉 采用喷三防漆保护采用喷三防漆保护•海上使用一年后，漆层底部长白粉（误认为长霉）海上使用一年后，漆层底部长白粉（误认为长霉）•应选用应选用LF系列防锈铝合金或者系列防锈铝合金或者LD31（（6063））；不；不选硬铝 LY-12硬铝潮湿试验后腐蚀图片 铸铝在潮湿环境下腐蚀图片 有色金属材料的选用----铝 几种铝合金性能比较几种铝合金性能比较材料材料抗张强度抗张强度 Mpa抗蚀性抗蚀性(无包铝无包铝)中性盐雾中性盐雾试验试验 (h)机械加工性能机械加工性能H112 O T4 T5 T65A06295315＞＞100切削性好切削性好 光洁度高光洁度高变形小变形小6061271＞＞100切削性好切削性好 光洁度高光洁度高变形小变形小6063164210＞＞100切削性好切削性好 光洁度高光洁度高变形小变形小2A12235235405＜＜ 24切削性差切削性差 变形大变形大 三防失效案例二：电偶腐蚀•钛合金天线行架与铝合金接触，在沿海工作不到一年，由钛合金天线行架与铝合金接触，在沿海工作不到一年，由于电偶腐蚀而散架，无法修复。
于电偶腐蚀而散架，无法修复•铝合金盖板与镀银件接触导致铝合金腐蚀铝合金盖板与镀银件接触导致铝合金腐蚀•镀银模块于铝合金底座接触，导致铝底座腐蚀镀银模块于铝合金底座接触，导致铝底座腐蚀•镀银器件安装在铝合金面板上，湿热试验后导致铝面板腐镀银器件安装在铝合金面板上，湿热试验后导致铝面板腐蚀，器件外壳改为镀镍后，通过试验蚀，器件外壳改为镀镍后，通过试验•SMA高频连接器，用镀锌螺钉，在湿热环境高频连接器，用镀锌螺钉，在湿热环境6个月后，彩个月后，彩锌螺钉生锈，应选用不锈钢紧固件锌螺钉生锈，应选用不锈钢紧固件 腐蚀案例 三防失效案例三：应力腐蚀•海军某舰，天线采用钢管焊接涂漆，二年后焊接海军某舰，天线采用钢管焊接涂漆，二年后焊接处锈蚀而断裂处锈蚀而断裂 C类环境焊接处应力腐蚀 三防失效案例四：工艺设计（流程）错误•机柜侧门镀彩锌后喷烘漆或喷粉（内侧未喷或局机柜侧门镀彩锌后喷烘漆或喷粉（内侧未喷或局部需导电而保护），湿热试验后镀锌部位长白粉部需导电而保护），湿热试验后镀锌部位长白粉•镀锌表面丝印文字符号，经高温烘拷后，彩锌钝镀锌表面丝印文字符号，经高温烘拷后，彩锌钝化膜失效，湿热后长白粉。
化膜失效，湿热后长白粉 三防失效案例五：对环境剖面了解不够•在东南沿海、海南等盐雾地区工作的电子设备在东南沿海、海南等盐雾地区工作的电子设备PCBA断线、器件失效断线、器件失效•该地区湿热、盐雾沉降量大或尘土中含盐而导致该地区湿热、盐雾沉降量大或尘土中含盐而导致电化学腐蚀的结果电化学腐蚀的结果 C类环境铝合金选用不当腐蚀 C类环境紧固件及结构件锈蚀 C类环境设备的紧固件锈蚀情况 C类环境电缆橡胶密封套开裂漏水 C类环境波导法兰漏水、结构件锈蚀 三防失效案例六：设计思想•海岸、舰船大、中型密封腔（如天线罩）积水这海岸、舰船大、中型密封腔（如天线罩）积水这是因为：暴露于大气的密封件不可靠；一旦密封是因为：暴露于大气的密封件不可靠；一旦密封失效，内部积水形成失效，内部积水形成R·H100%•应设计成开放式结构，可采用防水透气阀（压力应设计成开放式结构，可采用防水透气阀（压力平衡器）使内腔与大气相通平衡器）使内腔与大气相通 三防失效案例七：不规范设计•某埋地设备由于采用平垫（拼接）造成雨季漏水某埋地设备由于采用平垫（拼接）造成雨季漏水•正确设计：正确设计：低应力压缩密封，应采用低应力压缩密封，应采用“O”形圈或形圈或“D”形圈，不采用平垫。
形圈，不采用平垫 三防失效案例八：户外结构件锈蚀•户外设备（户外设备（C类、类、B类环境）钢结构件锈蚀；紧类环境）钢结构件锈蚀；紧固件锈蚀固件锈蚀•解决方案：解决方案：①①采用奥氏体不锈钢采用奥氏体不锈钢②②采用热浸锌（喷锌或喷铝）采用热浸锌（喷锌或喷铝）+喷漆（底漆喷漆（底漆+面漆面漆150~200微米）重防护体系微米）重防护体系③③紧固件选用不锈钢（奥氏体）紧固件选用不锈钢（奥氏体） C类环境钢结构件锈蚀 户外钢结构件(C类环境)腐蚀严重 B、B类环境钢结构件工艺处理不当导致锈蚀 三防失效案例九：包装(储存)失效 某厂军品显示器线路板采用铝塑真空包装某厂军品显示器线路板采用铝塑真空包装, 储存在长江储存在长江流域（有霉雨季），二年后、发现有长霉：流域（有霉雨季），二年后、发现有长霉：a) 扁平电缆表面严重长霉；扁平电缆表面严重长霉；b)减振橡胶板（不是硅橡胶）有白色点状霉点；减振橡胶板（不是硅橡胶）有白色点状霉点；c)连接器塑料件长霉；连接器塑料件长霉；d)纸标签（涂漆）长霉；纸标签（涂漆）长霉；e)铝合金结构件长白粉铝合金结构件长白粉原因原因：：可能是热压封口处漏气，潮湿气进入，湿热的局部环境在高可能是热压封口处漏气，潮湿气进入，湿热的局部环境在高温环境下长霉。
温环境下长霉 案例十: C类环境材料与器件失效1.热缩套管长霉热缩套管长霉 某些热缩套管在高湿热环境下会长霉某些热缩套管在高湿热环境下会长霉,对这类对这类材料需进行优选材料需进行优选.2. 连接器锈蚀连接器锈蚀 在在C类环境下类环境下,连接器不可采用铝合金镀镍连接器不可采用铝合金镀镍,因因为镍层对铝基体而言是阴极镀层为镍层对铝基体而言是阴极镀层.铝合金会被腐铝合金会被腐蚀蚀. 应采用奥氏体不锈钢壳体应采用奥氏体不锈钢壳体. 案例十一 : C类环境下微波器件密封失效腐蚀案例 工作在工作在C类环境的微波器件通常是被密封在壳类环境的微波器件通常是被密封在壳体内，即由体内，即由C类环境转为类环境转为A类或类或B类环境当密封类环境当密封失效后，微波器件将被腐蚀失效后，微波器件将被腐蚀 C类环境密封失效微波器件腐蚀 C类环境下密封失效微波器件腐蚀 腐蚀分析 三防失效案例十二： 选材重于防护(工艺)•用于用于C类环境的结构材料采用铝合金的总成本类环境的结构材料采用铝合金的总成本(包包括维护成本和风险括维护成本和风险)要优于钢构件要优于钢构件.•某些结构件采用不锈钢会更合算某些结构件采用不锈钢会更合算.•采用工程塑料复合材料采用工程塑料复合材料(SMC), 由于可批量生产和由于可批量生产和耐蚀性好耐蚀性好,是降低成本的方向是降低成本的方向. 典型案例分析1.3 简单的总结简单的总结①①必须按设计规范设计必须按设计规范设计-----做到有章可循做到有章可循,有法可依有法可依,减少设计上的减少设计上的随意性随意性.②②选材重于防护选材重于防护(工艺工艺).③③设计思想设计思想(方法论方法论)重于设计技术重于设计技术.④④需注意的几个问题需注意的几个问题:•电偶腐蚀电偶腐蚀•应力腐蚀应力腐蚀•缝隙腐蚀缝隙腐蚀•处理好降低成本与维护成本处理好降低成本与维护成本(可靠性成本可靠性成本)的关系的关系.•注重整个寿命期环境剖面的防护注重整个寿命期环境剖面的防护. 二. 环境 (自然) 适应性设计1. 环境条件分类环境条件分类 a. 按自然气候分：如湿热、干热、暖温、寒温、寒冷按自然气候分：如湿热、干热、暖温、寒温、寒冷…… b. 按产品所处状态：如运输、贮存、使用等；按产品所处状态：如运输、贮存、使用等； c. 按产品使用场合：室内、室外、舰船、车载、机载按产品使用场合：室内、室外、舰船、车载、机载…… d. 按环境因素的属性：如气候、机械、生物、电磁、特殊按环境因素的属性：如气候、机械、生物、电磁、特殊介质介质… 第四种分类法是第四种分类法是70年代后期国际电工委员会推荐的分年代后期国际电工委员会推荐的分类法，适合于电工、电子产品。
类法，适合于电工、电子产品 环境 (自然) 适应性设计2 .气候类型与环境因素气候类型气候类型 日平均值的多年平均值日平均值的多年平均值低温低温 ℃℃高温高温 ℃℃当当RH≥95%时时 最高温度最高温度 (℃℃)最高绝对湿度最高绝对湿度 (g/m3)恒定湿热恒定湿热+17+33+3132湿湿 热热+12+35+2827极干热极干热+8+43+2624中等干热中等干热+0+35+2422干干 热热-10+35+2320暖暖 温温-15+30+2017寒寒 温温-29+29+1815寒寒 冷冷-45+25+1312极极 冷冷-55+26+1814 3. 环境因素及其影响3. 环境因素及其影响环境因素及其影响 3.1 温度温度 3.2 湿度湿度 3.3 粉尘粉尘 3.4 盐雾盐雾 3.5 游离腐蚀性气体游离腐蚀性气体 ( SO2 H2S SO3- ) 3.6 霉菌霉菌 3.7 昆虫昆虫, 啮齿动物啮齿动物 3.8 太阳辐射（太阳辐射（ 紫外线、臭氧）紫外线、臭氧） 3.1 温度的影响环境因素环境因素影响因子影响因子 典型故障模式典型故障模式高温高温l材料热老化材料热老化l加速金属氧化加速金属氧化l结构变化结构变化l设备过热设备过热绝缘失效绝缘失效触点电阻变大触点电阻变大 EMIS材料电阻变坏材料电阻变坏元器件元器件(IC)损坏损坏,焊点脱开焊点脱开,着火等着火等导热脂导热脂, 润滑脂流失润滑脂流失,失效失效.橡胶橡胶,塑料膨胀塑料膨胀,变形变形. 机械故障机械故障(卡死卡死)低温低温凝露凝露,结冰结冰脆裂脆裂物理收缩物理收缩元器件失效元器件失效导致性能变坏；导致性能变坏；橡胶橡胶,塑料及元器件失效；塑料及元器件失效；结构变化结构变化,引起泄漏；引起泄漏；某些器件在超过其限度后性能下降或失效。
某些器件在超过其限度后性能下降或失效温度温度冲击冲击机械应力机械应力结构件失效结构件失效, 焊接焊接,焊点开裂焊点开裂, 粘接和灌封件损坏，涂粘接和灌封件损坏，涂层开裂、脱层等层开裂、脱层等 温度的影响1）温度有利一面）温度有利一面 高温对驱潮湿有利，并可防止凝露及露点的产生高温对驱潮湿有利，并可防止凝露及露点的产生2）负面影响）负面影响 当设备工作时会产生热量，机柜内部气压升高而气体当设备工作时会产生热量，机柜内部气压升高而气体外溢而不工作时气温下降，则外部湿气及污染物会外溢而不工作时气温下降，则外部湿气及污染物会进入机柜内进入机柜内 3.2 湿度•设备和工程材料腐蚀过程中设备和工程材料腐蚀过程中, 水是主要的介质水是主要的介质. 当大气中当大气中RH＜＜20 %几几乎所有腐蚀现象都停止乎所有腐蚀现象都停止. 因此防潮是三防中最重要的一环因此防潮是三防中最重要的一环.•当当RH达到达到60 % 时时, 设备表面层会形成设备表面层会形成 2~4 个水分子厚的水膜个水分子厚的水膜.当有污染物溶当有污染物溶入时入时, 会有化学反应产生会有化学反应产生.•当当RH达到达到 80 % 时时, 会有会有 5~20个分子厚的水膜个分子厚的水膜, 各种分子都可自由活动各种分子都可自由活动 当有碳元素存在当有碳元素存在,可能产生电化学反应可能产生电化学反应.•临界湿度临界湿度` (Critical R·H ））-----一种物质明显吸收水份的湿度。
一种物质明显吸收水份的湿度 例如：例如： a氯化钠：当在氯化钠：当在20℃℃ 时，时，CRH为为 75 % b铁或钢：当在铁或钢：当在20℃℃ 时，时，CRH为为 65 % c锌合金：当在锌合金：当在20℃℃ 时，时，CRH为为 70 %•水分子很小，足以能穿透某些高分子材料的网状分子间隙而进入内部或通过水分子很小，足以能穿透某些高分子材料的网状分子间隙而进入内部或通过涂层的针孔而达到底层金属产生腐蚀涂层的针孔而达到底层金属产生腐蚀 3.2.1 潮湿和冷凝•对电子设备而言，潮湿是以三种形式存在：雨水，冷对电子设备而言，潮湿是以三种形式存在：雨水，冷凝和水汽凝和水汽•水是电解质，能溶解大量的腐蚀性离子对金属产生腐水是电解质，能溶解大量的腐蚀性离子对金属产生腐蚀•当设备的某一处的温度低于当设备的某一处的温度低于“露点露点”（温度）时，该（温度）时，该处表面：结构件或处表面：结构件或PCBA会有凝露产生会有凝露产生•影响电路板的主要是凝露和灰尘，当凝露的水分蒸发影响电路板的主要是凝露和灰尘，当凝露的水分蒸发后，污染物就会以一圈的形式残留在电路板上，其中后，污染物就会以一圈的形式残留在电路板上，其中硫酸盐占的比例为硫酸盐占的比例为25~60 %，这一圈将是吸附潮湿，，这一圈将是吸附潮湿，腐蚀腐蚀PCB及器件的源头。
及器件的源头•潮湿同时是酶菌、盐雾的载体潮湿同时是酶菌、盐雾的载体•潮湿潮湿+灰尘灰尘+盐雾盐雾.是是PCBA最大的腐蚀剂最大的腐蚀剂. 密封容器内产生凝露的机理相相对对湿湿度度(%) 绝对湿度绝对湿度 (g / m3 )100 2 5 10 18 30 50 80 120 90 80 70 60 50 40 30 20-100102030405060 容器内温度容器内温度 ℃℃ 3.2.2 湿热对设备的影响•破坏防护渡层，加速电化学腐蚀；破坏防护渡层，加速电化学腐蚀；•结构件锈蚀，影响外观及功能；结构件锈蚀，影响外观及功能；•对电路板（对电路板（PCBA）可产生电流泄漏、信号串扰、枝晶生）可产生电流泄漏、信号串扰、枝晶生长、导线断开；长、导线断开；•绝缘材料受潮使绝缘电阻和耐压水平下降，造成短路、爬绝缘材料受潮使绝缘电阻和耐压水平下降，造成短路、爬电、飞弧甚至于火灾电、飞弧甚至于火灾•射频接口对潮湿更敏感；射频接口对潮湿更敏感；•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；•EMIS衬垫衬垫/铝合金产生电化学腐蚀而铝合金产生电化学腐蚀而EMC失效。
失效 3.3 粉尘•粗尘粗尘：粗粉尘是直径在粗粉尘是直径在2.5~15微米的不规则颗粒微米的不规则颗粒, 一般不一般不会引起故障会引起故障, 电弧等问题电弧等问题. 但影响连接器的接触但影响连接器的接触. •细尘：细尘： 细尘是直径小于细尘是直径小于2.5微米的不规则颗粒微米的不规则颗粒, 细尘落在细尘落在PCBA（单板）上有一定的附着力，须通过防静电刷才可（单板）上有一定的附着力，须通过防静电刷才可除去•细尘的腐蚀性很大，尤其是当含有腐蚀性的酸、碱、盐时，细尘的腐蚀性很大，尤其是当含有腐蚀性的酸、碱、盐时，当当RH大于大于60%时，能透过阻焊膜或敷形涂层将铜导线腐时，能透过阻焊膜或敷形涂层将铜导线腐蚀断开•粉尘粉尘+盐雾盐雾+湿热对湿热对PCBA的腐蚀最大的腐蚀最大-----C类区域常见的类区域常见的案例 3.3.1 粉尘的成份•大气中的污染物有三种存在形态大气中的污染物有三种存在形态：：以气体形式（以气体形式（H2S）；）；悬浮的有机或无机酸（硫酸、盐酸）；离子悬浮棵粒物悬浮的有机或无机酸（硫酸、盐酸）；离子悬浮棵粒物所有这三类形态都依赖于潮湿才起腐蚀作用所有这三类形态都依赖于潮湿才起腐蚀作用。
•气态腐蚀物在大气存在时间很短，会产生化学反应或被地气态腐蚀物在大气存在时间很短，会产生化学反应或被地表吸收而悬浮的颗粒吸附离子污染物沉降于电子设备的表吸收而悬浮的颗粒吸附离子污染物沉降于电子设备的内部而造成故障这是野外电子设备失效的共同之处内部而造成故障这是野外电子设备失效的共同之处 •细尘中可溶性盐类的含量：不同地域细尘中可溶性盐类的含量：不同地域 含量差别较大，沿海含量差别较大，沿海和被污染环境最高含量可达和被污染环境最高含量可达20%以上 3.3.2 细尘的成份分析•沿海某城市的一次细尘分析沿海某城市的一次细尘分析物质物质含碳有机物含碳有机物硫酸根离子硫酸根离子碳元素物碳元素物ＮＨＮＨ４４ ＮＯＮＯ３３未知物未知物含量％含量％ ３１３１２８２８９９８８６６１８１８ 3.3.3 污染物来源１）硫酸根离子１）硫酸根离子l酸雨酸雨---主要是燃煤产生主要是燃煤产生SO2导致酸雨导致酸雨l铅铅---酸蓄电池的排放气体酸蓄电池的排放气体l化工厂、电镀厂的排放物化工厂、电镀厂的排放物2）） 卤素（氯离子）的来源卤素（氯离子）的来源l海洋大气环流，海风夹带的盐雾可深入大陆海洋大气环流，海风夹带的盐雾可深入大陆20~50Km，悬浮于空，悬浮于空气被风扇带入设备内部。
气被风扇带入设备内部l土壤中含有盐碱（地）或在盐湖沙漠区域，沙尘中含有盐碱土壤中含有盐碱（地）或在盐湖沙漠区域，沙尘中含有盐碱 3.3.4 粉尘的危害及防护1)粉尘的危害性粉尘的危害性l由于粉尘沉降在由于粉尘沉降在PCBA表面表面, 产生电化学腐蚀产生电化学腐蚀, 故障率增加故障率增加.l粉尘粉尘+湿热湿热+盐雾对盐雾对PCBA损害最大损害最大, 沿海、沙漠（盐碱地）、淮沿海、沙漠（盐碱地）、淮河以南霉雨季节化工、矿区附近地区，电子设备故障最多河以南霉雨季节化工、矿区附近地区，电子设备故障最多2）） 粉尘的防护粉尘的防护l密封或半密封密封或半密封l防尘网防尘网-----必需定期更换（须有备件及操作规程）必需定期更换（须有备件及操作规程）l定期清洁处理（刷除或清洗）定期清洁处理（刷除或清洗） 3.4 盐雾1)盐雾的形成盐雾的形成 盐雾是海浪、潮汐及大气环流（季风）气压、日照等自然因素造成，会随盐雾是海浪、潮汐及大气环流（季风）气压、日照等自然因素造成，会随风飘落至内陆，其浓度随离海岸距离而递减，通常离海岸风飘落至内陆，其浓度随离海岸距离而递减，通常离海岸1Km处为岸边的处为岸边的 1 % （但台风期会吹向更远）。
但台风期会吹向更远）2）） 盐雾的危害性盐雾的危害性l使金属结构件镀层破坏；使金属结构件镀层破坏；l加速电化学腐蚀速度导致金属导线断裂、元器件失效加速电化学腐蚀速度导致金属导线断裂、元器件失效3）类似的腐蚀源）类似的腐蚀源l手汗中有盐、尿素、乳酸等化学物质，对电子设备回产生与盐雾同样的手汗中有盐、尿素、乳酸等化学物质，对电子设备回产生与盐雾同样的腐蚀作用，因此在装配或使用过程中应戴手套，不可裸手触摸镀层腐蚀作用，因此在装配或使用过程中应戴手套，不可裸手触摸镀层l焊剂中有卤素及酸性物，应进行清洗，并控制其残留浓度焊剂中有卤素及酸性物，应进行清洗，并控制其残留浓度 3.5 有害气体1)大气中污染物存在的形式大气中污染物存在的形式l以气体形式以气体形式,如如 H2S SO2 O3 CO NH3l悬浮的有机酸和无机酸；悬浮的有机酸和无机酸；l离子悬浮棵粒；离子悬浮棵粒； 这三种形态都依赖于潮湿才能起腐蚀作用这三种形态都依赖于潮湿才能起腐蚀作用2)局部微环境的有害气体局部微环境的有害气体l橡胶、塑料、油漆、橡胶、塑料、油漆、PVC导线、包装材料释放的有害气体；导线、包装材料释放的有害气体；l有害气体：有害气体：H2S SO2 乙酸、甲醛、有机气氛、挥发性有乙酸、甲醛、有机气氛、挥发性有机硅类气氛等。
机硅类气氛等lRTV硅橡胶固化时释放的有害气体硅橡胶固化时释放的有害气体 ------在密封机箱内在密封机箱内, 禁用双组份缩合型硅橡胶；慎用禁用双组份缩合型硅橡胶；慎用RTV单单组份硅橡胶组份硅橡胶 3.5.1 有害气体的危害性1) 银层变色银层变色 H2S、、SO2及其它含硫气氛在潮湿和紫外线作用下使镀银件产生化学反应生成及其它含硫气氛在潮湿和紫外线作用下使镀银件产生化学反应生成 Ag2S2））加速银离子迁移加速银离子迁移 在潮湿和有电位差的条件下，银离子会发生迁移，而在潮湿和有电位差的条件下，银离子会发生迁移，而H2S、、SO2会加速其迁移，结果是厚膜电路引线间短路而造成灾会加速其迁移，结果是厚膜电路引线间短路而造成灾难性后果难性后果3））镀层镀层l阴极镀层：阴极镀层： 在潮湿条件下通过孔隙腐蚀底层金属；在电路板有电位差情况下会产生枝晶生长、造成短路、电弧和潜在的在潮湿条件下通过孔隙腐蚀底层金属；在电路板有电位差情况下会产生枝晶生长、造成短路、电弧和潜在的失火源l阳极镀层阳极镀层： 对镀锌等阳极镀层会破坏钝化膜从而加速腐蚀。
对镀锌等阳极镀层会破坏钝化膜从而加速腐蚀4）贵金属触点贵金属触点“中毒中毒” 3.6 霉菌1) 霉菌的危害霉菌的危害l霉菌吞噬和繁殖使有机材料绝缘性下降霉菌吞噬和繁殖使有机材料绝缘性下降, 损坏而失效损坏而失效.l霉菌的代谢产物是有机酸霉菌的代谢产物是有机酸, 影响绝缘性及抗电强度而产影响绝缘性及抗电强度而产生电弧生电弧.l长霉表面影响外观长霉表面影响外观.2)防范防范l尽量选用不长霉的材料尽量选用不长霉的材料;l如必须加防霉剂需考虑其它因素如必须加防霉剂需考虑其它因素. 3.7 昆虫、噬齿动物（鼠害）•啃噬电缆啃噬电缆,破坏结构破坏结构,破坏绝缘破坏绝缘.•垫窝引起短路垫窝引起短路.•鼠尿引起腐蚀鼠尿引起腐蚀. -----在实际案例中在实际案例中, 由鼠害导致的设备失效比想象由鼠害导致的设备失效比想象的要多的要多. 3.8 太阳 辐射( 紫外线、臭氧)1)光老化光老化 是对户外产品中非金属材料的重要试验项目是对户外产品中非金属材料的重要试验项目, 很多材料（如橡胶、塑料）在户外会因很多材料（如橡胶、塑料）在户外会因紫外线、臭氧作用而降解、失效紫外线、臭氧作用而降解、失效。
2））实验方法实验方法：：n大气暴露试验：真实、简单、环境多样性、但试验周期长大气暴露试验：真实、简单、环境多样性、但试验周期长n人工加速试验：快速、与大气暴露试验有较好的对应关系人工加速试验：快速、与大气暴露试验有较好的对应关系3））加速实验加速实验p材料：紫外线材料：紫外线 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小时p试样：氙试样：氙 灯灯 GB 12527—90（附录（附录A）） 1006 h 臭臭 氧氧 GB 12527—90（附录（附录A）） 70 h p合格：不降解、无龟裂、强度变化合格：不降解、无龟裂、强度变化±30 % 三. 三防设计技术 结构件材料和工艺选择结构件材料和工艺选择•A、、B、、C类环境下设计（选材）须遵守的原则；类环境下设计（选材）须遵守的原则；•各类环境下常见的腐蚀问题和设计应注意事项各类环境下常见的腐蚀问题和设计应注意事项。
1. A（（D）类环境；）类环境； 2. B类环境；类环境； 3. C类环境 三防设计技术 1. A类环境防护类环境防护 （（D 类类 环境）环境） 1. A类环境的防护1.1 A类环境防护的概述类环境防护的概述nA类防护的材料和工艺选择范围广泛类防护的材料和工艺选择范围广泛.nA类防护的重点在于：类防护的重点在于： 1) 合理的选用材料合理的选用材料. 2) 局部喷涂局部喷涂 3) 金属（镀锌层）丝印金属（镀锌层）丝印 4) EMC材料的接触腐蚀材料的接触腐蚀 5) 运输、储存环境剖面的不可预见性运输、储存环境剖面的不可预见性 1.2 金属材料的选用---a 黑色金属 a-1 钢板（常用品种）钢板（常用品种） 分类分类 常用牌号常用牌号1冷轧钢板冷轧钢板碳素结构钢碳素结构钢08 08F2热轧钢板热轧钢板碳素结构钢碳素结构钢Q235A SPHC（薄板＜（薄板＜2.5mm））3预镀钢板预镀钢板电镀锌电镀锌 （耐指纹）（耐指纹）DX24热浸锌热浸锌5覆铝锌板覆铝锌板 （热浸镀铝锌合金）（热浸镀铝锌合金）铝的含量不同，其性能有差异铝的含量不同，其性能有差异6镀锡板镀锡板 （（ 马口铁马口铁 ））7不锈钢板不锈钢板奥氏体奥氏体 （（普通、镜面、磨砂、拉丝）普通、镜面、磨砂、拉丝） 303、、 304、、316、、1Cr18Ni9Ti8弹簧钢带弹簧钢带65锰、不锈钢锰、不锈钢65Mn SUS301（（1Cr17Ni17）） 黑色金属材料的选用和防护基材基材表面处理表面处理防护原理防护原理 耐蚀性耐蚀性（中性盐雾试验）（中性盐雾试验）注意事项注意事项预镀钢预镀钢板板（预镀）（预镀）预镀锌膜厚预镀锌膜厚 1~3 微米微米热镀锌膜厚热镀锌膜厚 5~20微米微米平板面平板面24h无腐蚀无腐蚀限限A类使用，切口边会类使用，切口边会锈蚀，须隐蔽。
锈蚀，须隐蔽冷冷轧轧板板或或钢件钢件电镀锌电镀锌镀层厚镀层厚 6~12微米（微米（A））镀锌镍层镀锌镍层10微米（微米（B、、C））Cr+6钝化钝化-----168hCr+3钝化钝化-----72/48h对手汗敏感；高温钝化对手汗敏感；高温钝化层破坏耐蚀下降层破坏耐蚀下降镀铜镀铜+镍镍Fe/Ep.Cu20 Ni3048~72h耐磨、装饰耐磨、装饰镀铜镀铜+镍镍+铬铬Fe/Ep.Cu20 Ni30 Cr0,348~72h耐磨耐磨不锈钢不锈钢钝化钝化选用奥氏体材料选用奥氏体材料48 h优选优选304、、316或或 1Cr18Ni9Ti钢板钢板（件）（件）磷化（或镀磷化（或镀锌）锌）+喷漆、喷漆、（喷粉）（喷粉）厚度厚度 80~120 微米微米500 h户外构件需热浸锌户外构件需热浸锌+有机有机涂层（重防护）涂层（重防护） b有色金属材料的选用----铝B-1 铝及铝合金选用铝及铝合金选用①①铝及铝合金的耐蚀性：铝及铝合金的耐蚀性： 纯铝＞防锈铝＞锻铝＞压铸铝纯铝＞防锈铝＞锻铝＞压铸铝＞＞硬铝硬铝②②硬铝（合金铝）通常表面有一层包铝层（纯铝）保护基体材料，当机加工硬铝（合金铝）通常表面有一层包铝层（纯铝）保护基体材料，当机加工后，基体裸露由于铜元素的分部，在贫铜区会产生凹蚀坑及后，基体裸露由于铜元素的分部，在贫铜区会产生凹蚀坑及“白粉白粉”状腐状腐蚀物。
因此，在湿热环境下应用硬铝如蚀物因此，在湿热环境下应用硬铝如2A12等的加工件（破坏包铝层）要等的加工件（破坏包铝层）要非常慎重非常慎重③③根据结构特点及功能要求铝及铝合金的选用原则是：根据结构特点及功能要求铝及铝合金的选用原则是：l无承力要求及导电件选用纯铝；无承力要求及导电件选用纯铝；l有一般承力要求的钣金件可选用防锈铝；有一般承力要求的钣金件可选用防锈铝；l铝型材及机加工件例如：屏蔽盒可选用锻铝铝型材及机加工件例如：屏蔽盒可选用锻铝6061或或6063；；l压铸铝合金应选用压铸铝合金应选用YL102，而尽量不用，而尽量不用ADC12（含铜） b-2 几种铝合金性能比较 材料材料抗张强度抗张强度 Mpa抗蚀性抗蚀性(无包铝无包铝)中性盐雾中性盐雾试验试验 (h)机械加工性能机械加工性能H112 O T4 T5 T65A06295315＞＞100切削性好切削性好 光洁度高光洁度高变形小变形小6061271＞＞100切削性好切削性好 光洁度高光洁度高变形小变形小6063164210＞＞100切削性好切削性好 光洁度高光洁度高变形小变形小2A12235235405＜＜ 24切削性差切削性差 变形大变形大 b-3 铝及铝合金 铝材分类铝材分类 型号及状态型号及状态 应用场合应用场合新型号新型号铝铝板板纯铝纯铝1100—H24非受力件，耐蚀好非受力件，耐蚀好防锈铝防锈铝Al--Mg5A06 5052---H32中等受力件，耐蚀好中等受力件，耐蚀好锻铝锻铝Al-Mg-Si6061—T6厚板机加工件厚板机加工件型材型材锻铝锻铝Al-Mg-Si6063、、6061高强度用高强度用6061—T6棒材棒材锻铝锻铝6061 6063压铸铝合金（压铸铝合金（ Al-Si））压铸铝合金（压铸铝合金（ Al-Si-CU ））YL102 , A360 , EN AC-43400耐蚀性好，流动性差耐蚀性好，流动性差ADC12 , A380耐蚀性差，流动性好耐蚀性差，流动性好强度好强度好 B-4 锻铝6061和6063的性能a.化学成份化学成份b.力学性能力学性能型号型号CuMgMnFeSiZnTiCr60610.15~0.40.8~1.2≤0.15≤0.70.4~0.8≤0.25≤0.150.04~0.356063≤0.10.45~0.7≤0.10≤0.350.2~0.6≤0.10≤0.10 0≤0.10型号及状态型号及状态抗张强度抗张强度屈服点屈服点伸长率伸长率N/mm2N/mm2%6061 T626524586063 T516011086063 T6205 （（241））177 （（230））8 （（15.2）） b-5 铝合金的涂覆与防护表面处理表面处理防护原理防护原理耐蚀性（中性盐雾试验）耐蚀性（中性盐雾试验）注意事项注意事项铝铝 板板压铸铝压铸铝无色化学无色化学氧化氧化铬酸盐转化膜，铬酸盐转化膜，低于低于1μ，致密，致密100h无腐蚀无腐蚀48h表面导电表面导电阳极氧化阳极氧化膜厚大于膜厚大于6微米微米240h 以上以上（不能）（不能）表面不导电表面不导电化学镀镍化学镀镍化学镀膜层均匀化学镀膜层均匀通常用其特殊功能而不要求耐蚀性；通常用其特殊功能而不要求耐蚀性；当膜厚当膜厚30微米时，有可能通过微米时，有可能通过96 h。
可焊性可焊性镀金镀金/镀银镀银镍底层起屏蔽保护作镍底层起屏蔽保护作用用镀金：镀金：72h无腐蚀；钎焊不要求无腐蚀；钎焊不要求镀银：不要求，应考虑防变色镀银：不要求，应考虑防变色无特别要求，无特别要求，必须镍底层必须镍底层喷涂喷涂(漆漆)有机涂层有机涂层500h 以上无蚀点以上无蚀点 c 有色金属材料的选用---铜、锌材料材料型号型号表面处理表面处理耐蚀性耐蚀性注意事项注意事项紫铜紫铜(纯铜纯铜)T2-M ( Y )T3-Y ( M )钝化钝化,镀镍镀镍,镀锡镀锡,镀银镀银,镀金镀金良好良好高导电或导热零件高导电或导热零件黄铜黄铜(铜锌铜锌)H62钝化钝化,镀镍镀镍,镀锡镀锡,,镀银镀银,镀金镀金良好良好紧固件紧固件,一般导电及连一般导电及连接器用接器用青铜青铜(铜锡磷铜锡磷) (铍铜铍铜)QSn6.5-0.4-YQBe2-Y钝化钝化,镀银镀银,镀金镀金良好良好电连接电连接, EMC, 连接器连接器白铜白铜(铜镍铜镍)BZn18-18良良A类环境下屏蔽罩类环境下屏蔽罩(可焊可焊)压铸锌合金压铸锌合金ZZnA14YZZnA14Cu1Y镀锡镀锡, 镀镍或镀镍或喷漆喷漆.良良C类环境下类环境下,不可靠不可靠压铸镁合金压铸镁合金AZ91D化学转化化学转化,微弧氧微弧氧化化,喷涂喷涂.24,240,500小时小时(盐雾盐雾)对有重量特别要求的构件对有重量特别要求的构件,但但须考虑到接触腐蚀问题须考虑到接触腐蚀问题. 1.3 A类环境结构、工艺要求①①电镀、氧化件要避免深凹、盲孔及积水结构；电镀、氧化件要避免深凹、盲孔及积水结构； 在前处理时，盲孔内会截留腐蚀性液体而不易清除。
在前处理时，盲孔内会截留腐蚀性液体而不易清除应避免夹缝结构，以防储留腐蚀液应避免夹缝结构，以防储留腐蚀液②②组合工序的安排：组合工序的安排：•带有螺纹连接、压合、搭接、铆接、点焊等组合件，原则上不允许进行带有螺纹连接、压合、搭接、铆接、点焊等组合件，原则上不允许进行电化学处理（电镀、阳极化）；电化学处理（电镀、阳极化）；•不同类金属材料的组合件不能在一起进行溶液处理应尽可能采用涂漆不同类金属材料的组合件不能在一起进行溶液处理应尽可能采用涂漆或在电化学处理后进行组合或在电化学处理后进行组合③③镀锌层须考虑的潜在问题：镀锌层须考虑的潜在问题： 经铬酸盐钝化处理的镀锌层零件，其使用温度不得超过经铬酸盐钝化处理的镀锌层零件，其使用温度不得超过71℃℃ 这对于有这对于有喷漆局部保护的零件不适用，会使裸露的锌层钝化膜失效喷漆局部保护的零件不适用，会使裸露的锌层钝化膜失效 A类环境结构、工艺要求④④“氢脆氢脆” 高强度钢（抗拉强度超过高强度钢（抗拉强度超过1050MPa）在电镀过程中会出现氢脆现象。
在电镀过程中会出现氢脆现象弹性零件一般不建议电镀，由于环境或特殊要求（导电、耐磨等）弹性零件一般不建议电镀，由于环境或特殊要求（导电、耐磨等）必须电镀时，电镀前应消除应力，电镀后进行除氢处理必须电镀时，电镀前应消除应力，电镀后进行除氢处理 a)电镀后立即将零件置于电镀后立即将零件置于177 ℃℃~204 ℃℃下烘烤下烘烤5小时，然后进行钝化处理小时，然后进行钝化处理b)成型、淬火后，零件应在成型、淬火后，零件应在149 ℃℃ ~260℃℃下烘拷下烘拷30分钟，以消除应力，分钟，以消除应力，然后进行清理和镀覆然后进行清理和镀覆 A类环境结构、工艺要求⑤⑤电偶腐蚀电偶腐蚀 不同金属的接触电位差在不同金属的接触电位差在A类环境应控制在类环境应控制在0.4V.⑥⑥A类环境的设备须考虑到运输、储存时所会遇到类环境的设备须考虑到运输、储存时所会遇到的的B、、C类环境剖面类环境剖面 A类环境结构、工艺要求6）关于关于PCBA的防护的防护 军用电子设备军用电子设备PCBA需进行敷形保护涂覆需进行敷形保护涂覆. a. 要考虑运输要考虑运输, 储存储存, 维修时可能遇到维修时可能遇到B, C类环境类环境. b. 提高可靠性及环境适应性能力提高可靠性及环境适应性能力. 1.4 A类环境防护的设计在在A类环境的防护设计中有以下几个问题须特别注意：类环境的防护设计中有以下几个问题须特别注意：①①镀锌件局部喷涂或丝印后镀锌件局部喷涂或丝印后,经高温烘烤镀锌件钝化膜会失效经高温烘烤镀锌件钝化膜会失效, 湿热后产生白粉湿热后产生白粉.②②EMC屏蔽材料与所接触的金属屏蔽材料与所接触的金属(铝或镀锌层铝或镀锌层)都超过了允许的最大电位差都超过了允许的最大电位差(0.4V).l电解板电解板(镀锌层镀锌层)与导电布与导电布(镍镀层镍镀层)间的电位差是间的电位差是0.9V.l铝合金导电氧化与导电布铝合金导电氧化与导电布(镍镀层镍镀层)间的电位差是间的电位差是0.45V~0.6V.l铝合金导电氧化与导电橡胶之间的电位差是铝合金导电氧化与导电橡胶之间的电位差是0.6~0.7V.③③非金属材料的应用不规范非金属材料的应用不规范•自身长霉的材料；自身长霉的材料；•选用胶粘剂不当；选用胶粘剂不当；•散发出有害气体的材料散发出有害气体的材料---如某些橡胶中有如某些橡胶中有”硫硫”•不符合环保等法规要求的有害材料不符合环保等法规要求的有害材料.④④对某些外购件的环境适应性控制不当对某些外购件的环境适应性控制不当u紧固件紧固件u镀层的选择与质量镀层的选择与质量u其它其它 1.5 D 类类 空间环境的防护空间环境的防护 1.5 D 类 空间环境的防护1) D 类空间环境的特点类空间环境的特点l上升上升/再入阶段再入阶段 高冲击、振动、噪声。
高冲击、振动、噪声l暴露于高真空和高辐射下暴露于高真空和高辐射下l入轨后，可当成入轨后，可当成 “A类环境类环境” 空间环境的防护2). 防冲击、振动 防冲击、振动l组装组装 组装电路板时，器件应尽量靠近ＰＣＢ板底部组装电路板时，器件应尽量靠近ＰＣＢ板底部l敷形涂覆敷形涂覆 如果允许，涂覆层的厚度增加到１００～２５０微米，使器件底如果允许，涂覆层的厚度增加到１００～２５０微米，使器件底部与基板通过涂层连成一体，可增强设备的抗振能力部与基板通过涂层连成一体，可增强设备的抗振能力l局部加固局部加固 某些器件重量大于７克，并靠自身引线支撑，例如电容器等须某些器件重量大于７克，并靠自身引线支撑，例如电容器等须用ＲＴＶ硅橡胶进行局部加固用ＲＴＶ硅橡胶进行局部加固 空间环境的防护３３) 对微环境的控制对微环境的控制 处于空间环境的电子设备，均需密封结构必须对 处于空间环境的电子设备，均需密封结构必须对微环境中有害气体严格控制微环境中有害气体严格控制l橡橡 胶胶：： 橡胶件须进行二段硫化工艺橡胶件须进行二段硫化工艺lＰＶＣＰＶＣ：ＰＶＣ导线内有各类添加助剂、有低分子物逸：ＰＶＣ导线内有各类添加助剂、有低分子物逸 出在空间电子设备中不采用。
出在空间电子设备中不采用 l硅硅 脂：脂：选用ＳＥ－４４９０ＣＶ低分子挥发物最低选用ＳＥ－４４９０ＣＶ低分子挥发物最低lＲＴＶ硅橡胶：ＲＴＶ硅橡胶：应在室温下放置４８小时后，于应在室温下放置４８小时后，于 60~６５６５℃℃烘烘6~８小时l其其 它：它： 空间环境的防护４４) 抗辐射性抗辐射性 由于空间环境辐射强度比地面强，有机高分子材料由于空间环境辐射强度比地面强，有机高分子材料应选用耐辐射强的材料应选用耐辐射强的材料l塑料：塑料： 聚稀烃材料如ＰＥ、ＰＰ、ＡＢＳ、聚甲醛、聚 聚稀烃材料如ＰＥ、ＰＰ、ＡＢＳ、聚甲醛、聚四氟乙稀等耐辐射性能不良ＰＣ中等聚砜、聚酰四氟乙稀等耐辐射性能不良ＰＣ中等聚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚（亚胺、聚苯硫醚（PPS）耐辐射性能好耐辐射性能好l橡胶：橡胶：苯撑硅橡胶最好苯撑硅橡胶最好 经定量辐射后， 经定量辐射后， 其强度下降２６％、伸长率下降４３％； 其强度下降２６％、伸长率下降４３％； 而其它橡胶强度及伸长率下降在７０％以上。
而其它橡胶强度及伸长率下降在７０％以上 空间环境的防护5) 入轨后入轨后, 设备处于稳态环境设备处于稳态环境, 可看成是可看成是A类环类环 境 2. B 类环境防护类环境防护 2. B类环境的防护2.1 B类环境防护的概述类环境防护的概述①①B类环境防护由于对环境剖面的复杂性很难定位，同时又要考虑类环境防护由于对环境剖面的复杂性很难定位，同时又要考虑成本因素，因此是最困难的所以在军品防护等级上只分二级成本因素，因此是最困难的所以在军品防护等级上只分二级（（B类和类和C类合为一级防护类合为一级防护）②②所有对所有对A类环境的防护要求，在类环境的防护要求，在B类环境中都必须满足，同时还类环境中都必须满足，同时还有更高的要求有更高的要求③③B类环境防护的重点是正确选用防护材料和工艺类环境防护的重点是正确选用防护材料和工艺④④B类环境剖面（类环境剖面（极端环境极端环境）的特点是：）的特点是：•长时间的湿热环境；长时间的湿热环境；•湿热湿热+灰尘；灰尘；•湿热湿热+灰尘灰尘+盐雾盐雾•B类环境的举例：类环境的举例：温湿度不受控的室内；地下室；户外简单遮温湿度不受控的室内；地下室；户外简单遮 蔽；一般环境的户外设备。
蔽；一般环境的户外设备 2.2 B类环境防护的特点①①由于有室外设备由于有室外设备, 结构件分为：结构件分为： “ⅠⅠ”型结构件和型结构件和 “ⅡⅡ”型结构件二类型结构件二类②②除安装在户外设备的外表及附件外，其它的大多数零、除安装在户外设备的外表及附件外，其它的大多数零、部件属于部件属于“ⅡⅡ”型结构件型结构件③③“ⅠⅠ”型结构件除奥氏体不锈钢，所有的金属件都须采型结构件除奥氏体不锈钢，所有的金属件都须采用有机涂层覆盖用有机涂层覆盖④④户外户外 “ⅠⅠ”型面的紧固件型面的紧固件, 应采用不锈钢应采用不锈钢(奥氏体奥氏体)材料材料会更可靠会更可靠. 2.3 B类环境的防护方法①①户外设备的涂层系统应采用：户外设备的涂层系统应采用：l喷粉：聚酯系列，不采用环氧系列喷粉：聚酯系列，不采用环氧系列 恶劣环境可喷恶劣环境可喷双层粉双层粉系列（系列（PZ660+D34/35 PZ770+D34/35））l喷漆：采用丙稀酸或丙稀酸喷漆：采用丙稀酸或丙稀酸/聚氨酯体系、有机氟涂料聚氨酯体系、有机氟涂料②②户外钢结构件有可能尽量考虑采用热浸锌户外钢结构件有可能尽量考虑采用热浸锌+喷涂有机涂层防护喷涂有机涂层防护体系如：底座、承力弯角件、埋地部分等极易腐蚀部分。
体系如：底座、承力弯角件、埋地部分等极易腐蚀部分③③室内设备主要考虑在长期湿热环境下的防锈蚀和灰尘室内设备主要考虑在长期湿热环境下的防锈蚀和灰尘+盐雾的盐雾的极端环境下的防护极端环境下的防护④④压铸铝件的化学氧化（无色）在湿热环境下会腐蚀成压铸铝件的化学氧化（无色）在湿热环境下会腐蚀成“白粉白粉”状，状，ADC12会更严重，有可能应在无需导电部分喷漆会更严重，有可能应在无需导电部分喷漆 2.4 B类环境户外机柜及模块的防护①①暴露在暴露在ⅠⅠ型面的所有构件，应避免积水尽可能消除缝隙，防止水、型面的所有构件，应避免积水尽可能消除缝隙，防止水、灰尘和盐雾的沉积灰尘和盐雾的沉积②②大型机柜密封条的拼接处应在水流的下方，并用室温硫化硅橡胶粘大型机柜密封条的拼接处应在水流的下方，并用室温硫化硅橡胶粘接、腻平防止渗水接、腻平防止渗水③③结构上应防止门的应力变形，形成缝隙结构上应防止门的应力变形，形成缝隙④④控制屏蔽材料与金属材料的接触腐蚀控制屏蔽材料与金属材料的接触腐蚀⑤⑤防止机柜内部由于温差而产生凝露防止机柜内部由于温差而产生凝露⑥⑥小型机箱或模块的防水密封衬垫，应采用高抗撕硅橡胶模压成型。
小型机箱或模块的防水密封衬垫，应采用高抗撕硅橡胶模压成型不应采用胶条拼接拼接件经受不住环境老化而失效不应采用胶条拼接拼接件经受不住环境老化而失效⑦⑦有屏蔽要求，处于有屏蔽要求，处于ⅠⅠ型面的模块，应选用模压的双峰导电衬垫，可型面的模块，应选用模压的双峰导电衬垫，可避免导电胶条对铝模块的电偶腐蚀避免导电胶条对铝模块的电偶腐蚀 2.5 B类环境PCBA的防护 PCBA的防护的防护 考虑到考虑到B类环境的剖面，类环境的剖面，PCBA应进行敷形保护应进行敷形保护涂覆 2.6 B类环境的防护①①尽量不用预镀板，如果有局部喷涂（接地或导电）要处尽量不用预镀板，如果有局部喷涂（接地或导电）要处理好接触腐蚀及切口边的锈蚀问题理好接触腐蚀及切口边的锈蚀问题②②重视防尘设计：重视防尘设计：在在B类环境的室内设备，良好的防尘设计是保证类环境的室内设备，良好的防尘设计是保证设备可靠工作的重要条件防尘网属易损件，应设计成方便更换，设备可靠工作的重要条件防尘网属易损件，应设计成方便更换，易于清理并有详细的操作规程易于清理并有详细的操作规程③③屏蔽材料与金属接触腐蚀的规避，应遵守屏蔽材料与金属接触腐蚀的规避，应遵守0.25V的规定的规定.④④材料选用：按规范选用。
未经试验的或预计有问题的材材料选用：按规范选用未经试验的或预计有问题的材料，应经试验后优选并制订规范再应用料，应经试验后优选并制订规范再应用 3. C类环境的防护类环境的防护 3.1 C类环境的特点①①腐蚀介质腐蚀介质l盐雾盐雾l盐碱粉尘盐碱粉尘l有害气体及酸雾、酸雨有害气体及酸雾、酸雨②②C类环境的典型地区类环境的典型地区•东南沿海、海岛、舰船；东南沿海、海岛、舰船；•沙漠（盐碱湖）、盐碱湿地及周边沙漠（盐碱湖）、盐碱湿地及周边•化工厂、皮革厂、矿山、冶炼厂、火电厂周边；化工厂、皮革厂、矿山、冶炼厂、火电厂周边；•海外：东南亚、西亚、中东、印度及加勒比沿海地区海外：东南亚、西亚、中东、印度及加勒比沿海地区 这一带区域或高温、高湿、高盐雾昼夜温差大或环境污染严重处于该区域这一带区域或高温、高湿、高盐雾昼夜温差大或环境污染严重处于该区域的通讯电子设备、安装结构件、紧固件、天馈系统属于的通讯电子设备、安装结构件、紧固件、天馈系统属于C类环境类环境“ⅠⅠ”型面在该环境剖面，金属的腐蚀速度比一般地区高几倍该环境剖面，金属的腐蚀速度比一般地区高几倍~几十倍 3.2 C类环境的选材与防护 1) C类防护主要依靠材料的选择（用于类防护主要依靠材料的选择（用于ⅠⅠ型结构件）型结构件）可选材料可选材料 选用选用 主要用途及防护工艺主要用途及防护工艺铝合金铝合金可优选可优选主体结构材料主体结构材料.a 化学氧化喷户外粉化学氧化喷户外粉(漆漆)；； b 阳极化，喷户外粉（或漆）阳极化，喷户外粉（或漆）不锈钢不锈钢可优选可优选（奥氏体）（奥氏体）紧固件、主体结构、附件。
钝化或喷漆紧固件、主体结构、附件钝化或喷漆碳碳 钢钢慎选慎选安装附件简单的主体构件热浸锌、喷漆安装附件简单的主体构件热浸锌、喷漆其它金属其它金属慎选，须配合严慎选，须配合严格工艺格工艺配套件，表面应喷漆或用套管防护配套件，表面应喷漆或用套管防护 C类环境的选材2) 不锈钢的选用不锈钢的选用l选用奥氏体材料，如：选用奥氏体材料，如：1Cr18Ni9；；1Cr18Ni9Ti；； 0Cr18Ni9；；0Cr17Ni12Mo2l奥氏体不锈钢无磁性；奥氏体不锈钢无磁性；l要求钝化处理，通过中性盐雾试验要求钝化处理，通过中性盐雾试验 48小时小时 无腐蚀；无腐蚀；l紧固件须定点供货；紧固件须定点供货；l每枇次应进行盐雾试验检测每枇次应进行盐雾试验检测。
C类环境的选材 ３ ３) 非金属材料的选用 非金属材料的选用l涂料涂料：喷粉选用聚酯料（或采用喷粉选用聚酯料（或采用双层粉系列双层粉系列）；）； 油漆选用丙稀酸或丙稀酸油漆选用丙稀酸或丙稀酸/聚氨脂聚氨脂, 氟碳涂料氟碳涂料l密封材料密封材料： 橡胶橡胶-----硅橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶硅橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶 密封胶密封胶-----RTV硅橡胶 防水胶带防水胶带-----EPRl塑料：要求耐候性好、耐紫外线及耐低温塑料：要求耐候性好、耐紫外线及耐低温 如：如：PC、、PET、、PVC 等 (选用选用PC时应注意：应力开裂的问题时应注意：应力开裂的问题 C类环境的防护４４) 结构形式的要求及安装后工艺处理结构形式的要求及安装后工艺处理l要避免凸出的棱角和尖锐的切边（应打磨成圆角）再进行防护处要避免凸出的棱角和尖锐的切边（应打磨成圆角）再进行防护处理l安装件的折弯半径应是板厚的安装件的折弯半径应是板厚的1倍以上，以避免应力太大而产生应倍以上，以避免应力太大而产生应力腐蚀。
力腐蚀l避免缝隙腐蚀；采用连续焊，在焊接部位须喷二道底漆及二道面避免缝隙腐蚀；采用连续焊，在焊接部位须喷二道底漆及二道面漆（尽量减少针孔率）漆（尽量减少针孔率）l安装后的涂漆工艺：安装后的涂漆工艺： a .当当ⅠⅠ型面上有导电连接部位时，应尽可能设计成永久性连接：型面上有导电连接部位时，应尽可能设计成永久性连接：即在装配完成后涂覆有机涂层或灌注密封胶即在装配完成后涂覆有机涂层或灌注密封胶 b . C类环境中现场安装后，须在所有装配紧固件部位及漆层破损类环境中现场安装后，须在所有装配紧固件部位及漆层破损处进行补漆处理处进行补漆处理 C. 补漆工艺：用汽油搽洗表面，用细砂布打磨欲喷漆面，再次用补漆工艺：用汽油搽洗表面，用细砂布打磨欲喷漆面，再次用汽油搽拭，用喷罐漆（汽车维修用）喷一次汽油搽拭，用喷罐漆（汽车维修用）喷一次10分钟后再喷一次分钟后再喷一次 C类环境的防护５５) 倒圆角：倒圆角： C类环境下，所有类环境下，所有ⅠⅠ型面结构件的金属外部棱边应该倒成圆角，型面结构件的金属外部棱边应该倒成圆角，以利于获得适当厚度的涂敷层（电镀或热浸锌层、喷粉层或喷漆层以利于获得适当厚度的涂敷层（电镀或热浸锌层、喷粉层或喷漆层的厚度）。
的厚度） 金属的锐边上涂层是达不到设计要求的厚度通常倒圆角半径在金属的锐边上涂层是达不到设计要求的厚度通常倒圆角半径在3.18mm左右左右. 6）紧固件的防护6）紧固件的防护）紧固件的防护 a. 电偶（腐蚀）的相容性电偶（腐蚀）的相容性---遵守双金属接触电位小于遵守双金属接触电位小于0.25 V 的规定 金属结构件材料金属结构件材料 (镀层镀层) 紧固件材料紧固件材料 (镀层镀层) 电镀锌电镀锌 (钝化层钝化层)镀锌或锌镍合金镀锌或锌镍合金 (钝化钝化)锌锌/铬膜（达克罗）铬膜（达克罗）（奥氏体不锈钢）（奥氏体不锈钢）铝合金化学氧化铝合金化学氧化 金、银金、银奥氏体不锈钢（钝化）奥氏体不锈钢（钝化） 镍、化学镍镍、化学镍 紧固件的防护b.当结构件材料与紧固件材料电位不相容时当结构件材料与紧固件材料电位不相容时（（大于大于0.25V））l电镀锌（钝化层）电镀锌（钝化层） -1.10 V 0.90 V l铝合金化学氧化层铝合金化学氧化层 -0.75 V ----------------------------------------l奥氏体不锈钢紧固件奥氏体不锈钢紧固件 -0.20 V 0.55 V如合解决如合解决l采用采用”湿湿”装配装配n 用用 LOCT – 222 或或 LOCT – 242 n 用环氧底漆用环氧底漆 H06-2 ( 黑色金属采用铁红黑色金属采用铁红, 铝合金采用锌黄底漆铝合金采用锌黄底漆)n 如是如是 “ⅠⅠ”型面需装配完成后再喷一层型面需装配完成后再喷一层B01-6丙稀酸透明漆保护丙稀酸透明漆保护. B、C类环境下( 常用) 相容电化偶表金属金属 EMF (V) 允许电化偶允许电化偶金金+ 0.15银银 0 镍镍- 0.15 奥氏体奥氏体不锈钢不锈钢- 0.20锡锡- 0.5铝铝- 0.75锌锌- 1.10 6）紧固件的防护b. 紧固件的组合：紧固件的组合： 螺钉、螺母、垫圈及弹垫的材料与镀层应和防护方法相一致。
不允许使螺钉、螺母、垫圈及弹垫的材料与镀层应和防护方法相一致不允许使用碳钢氧化发黑的弹垫用碳钢氧化发黑的弹垫C.组装处理：组装处理： 1）湿装配：螺孔内涂）湿装配：螺孔内涂H06--2底漆再装配；底漆再装配； 或螺钉涂厌氧（或螺钉涂厌氧（LOCT-271 不可拆卸）不可拆卸） （（ LOCT-222 可拆卸）可拆卸） 2）组装后涂漆：采用）组装后涂漆：采用B01-6 丙稀酸清漆涂于接合处使漆渗入螺丙稀酸清漆涂于接合处使漆渗入螺 纹的缝隙纹的缝隙 C类环境的防护7））“ⅠⅠ”型面结构件的组合型面结构件的组合 a. 遵守双金属接触电位小于遵守双金属接触电位小于0.25 V 的规定如果二种金属电位的规定如果二种金属电位 差大于规定而又不要求导电，应在接合面涂上底漆后再装配差大于规定而又不要求导电，应在接合面涂上底漆后再装配。
b. 在铝合金构件内安装螺套时在铝合金构件内安装螺套时, 不选用不锈钢而应采用碳钢镀锌不选用不锈钢而应采用碳钢镀锌, 并在接合面处密封处理以防止潮湿渗入并在接合面处密封处理以防止潮湿渗入. C. 钛合金不能与铝合金接触钛合金不能与铝合金接触. 如必须连接如必须连接, 铝合金需阳极化绝缘铝合金需阳极化绝缘 处理处理. D. 碳纤维复合材料可与钛合金连接不能与铝合金接触（如必须碳纤维复合材料可与钛合金连接不能与铝合金接触（如必须 接触需铝合金阳极化处理）接触需铝合金阳极化处理） C类环境的防护 8) 现场安装后的补漆处理现场安装后的补漆处理 装配完成后须采用罐装喷漆（汽车修补专用装配完成后须采用罐装喷漆（汽车修补专用---选用丙选用丙稀酸类型）颜色应与本体色接近稀酸类型）颜色应与本体色接近 喷涂以下部位：喷涂以下部位： 1) 运输、装配过程损坏的漆层；运输、装配过程损坏的漆层； 2) 已装配好的螺钉或螺栓已装配好的螺钉或螺栓 （如不采用（如不采用B01—6清漆）；清漆）； 3) “接地接地”部位（部位（已装配完成并检测接地合格后已装配完成并检测接地合格后）；）； 4) 柜体或天线的吊环；柜体或天线的吊环； 5) 其它须补漆的部位。
其它须补漆的部位 C类环境的防护9) 天线形面和天线罩的涂装天线形面和天线罩的涂装 a. 天线形面天线形面 基材基材表处过渡层表处过渡层底漆底漆面漆面漆碳纤维复合碳纤维复合材料材料H01-101HH06-1012HSBS04-33玻璃钢复合玻璃钢复合材料材料H01-101HH06-1012HSBS04-33或或S04-80铝合金铝合金H06-1012HSBS04-33或或S04-80 C类环境的防护b. 天线罩涂装天线罩涂装基材基材表处过渡层表处过渡层底漆底漆面漆面漆机载天线罩防机载天线罩防风风(砂砂)蚀弹性聚蚀弹性聚氨酯涂层或防氨酯涂层或防静电涂层静电涂层玻璃钢复合玻璃钢复合 材料材料H01-101HH06-1012HSBS04-33 或或W04-80 或或S04-80S04-13或或S55-49防静电采用防静电采用 S99-49蜂窝夹层蜂窝夹层 材料材料芳纶复合芳纶复合 材料材料 3.3 C类环境防腐蚀设计①①暴露在外的所有构件应避免积水暴露在外的所有构件应避免积水,尽可能消除缝隙尽可能消除缝隙,防止灰尘防止灰尘,盐雾沉降盐雾沉降.②②ⅠⅠ型表面原则上不允许有裸露金属型表面原则上不允许有裸露金属(包括镀层包括镀层,不锈钢除外不锈钢除外). 应当用有机涂层应当用有机涂层覆盖覆盖,涂层应耐紫外线辐射涂层应耐紫外线辐射.③③对大容积构件对大容积构件(如如:天线箱体天线箱体,天线罩天线罩,高频箱高频箱)应避免气密性设计应避免气密性设计, 应有通气孔应有通气孔或加有防水透气阀或加有防水透气阀.使腔体内使腔体内,外压力平衡外压力平衡.否则腔内会积水否则腔内会积水.④④对有密封要求的模块对有密封要求的模块,密封圈应选用高抗撕硅橡胶制成的密封圈应选用高抗撕硅橡胶制成的”O”形或形或”D”形形圈圈.不允许密封圈有接缝不允许密封圈有接缝, 或采用橡胶板裁剪成衬垫或采用橡胶板裁剪成衬垫,实践证明这是不可靠的实践证明这是不可靠的.⑤⑤室外型设备的某些构件室外型设备的某些构件,可选用复合材料的模压制品可选用复合材料的模压制品(如如SMC或玻璃钢或玻璃钢)这类这类材料具有比强度高和耐腐蚀性及批量生产成本低的特点材料具有比强度高和耐腐蚀性及批量生产成本低的特点.⑥⑥黑色金属的重防护：采用热浸锌、（或喷锌、喷铝）工艺，厚度在黑色金属的重防护：采用热浸锌、（或喷锌、喷铝）工艺，厚度在50μm~150μm再再喷底漆底漆+二道面漆。
用于二道面漆用于户外机架、褂梁埋地构件等外机架、褂梁埋地构件等 简单的总结•三防技术是一项三防技术是一项“自上而下自上而下”抓的系统工程；抓的系统工程；•要尽量多了解设备的要尽量多了解设备的“寿命期环境剖面寿命期环境剖面”；；•按规范设计；按规范设计；•要跟踪已使用的设备要跟踪已使用的设备“故障故障”情况，总结经验；情况，总结经验；•不断不断“滚动修订滚动修订”完善设计规范；完善设计规范；•建立并完善建立并完善“三防体系三防体系”，逐步克服设计上的随，逐步克服设计上的随意性。
