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[资料] 湿度对非气密封电子元件及片式钽电容器的使用可靠性影响

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发表于 2021-4-9 10:31:02 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 广东省深圳市
任何种类的电子元器件按照封装结构结构来分解都可以简单分为基体部分和外层封装部分,外层封装形式按照密封特点可以简单分为气密封和非气密封两种形式。
气密封的电子元件一般都直接采用金属或有机物把芯子装配进入外壳后,再进行焊接或粘接。气密封的电子元件内部与空气完全隔开,电性能在工作时不会受到湿度不断变化的大气影响,可靠性也较高。采用气密封的电子元件的电性能一般都对空气湿度非常敏感,湿度的变化不光会对电信能造成明显影响,甚至还会对可靠性直接造成影响。因此,都是非采用气密封不可的元件。非气密封的电子元器件为了保证性能尽可能不受到大气环境影响过多,一般都采用环氧树脂封装以保证元件具有一定的防潮性,介电性和强度。


采用非气密封方式封装的电子元件一般都是各种电性能对湿度不太敏感的半导体器件,由于芯子组成材料多数都是在高温下形成的固态化合物或氧化物,在常温和一定湿度下化学稳定性较高,因此,即使使用时存在一定湿度,也不至于对基本性能和可靠性造成决定性影响出于对元件芯子的保护要求,此类元件采用的环氧树脂实际上并非只是在高温下会形成稳定,不可逆交联结构的热固型环氧树脂,而是在环氧树脂中还加入了80-90%的超细二氧化硅粉形成的混合物。此类环氧树脂在室温时呈固态,在一定温度和压力下很快形成凝胶态,再在一定温度下保持一定时间,环氧树脂会快速形成稳定的交联结构,与硅粉一起彻底固化成具有一定强度,又一定防潮性,具有很高介电常数,不燃烧的玻璃化环氧基包封层。
由于此类环氧树脂在塑封时必须在150-180°的高温高压下快速被注射进入精密模具腔体,因此,塑封后的环氧树脂层即使在200倍的显微镜下也不存在微细气孔,密封性良好,可以满足各类半导体芯组的密封要求。


但是,由于任何电子元件的芯子都需要引线与电路联通,而此类引线必须使用热膨胀率与环氧包封层不同的金属,因此,当温度出现变化时,在芯子引出线和环氧树脂包封层之间还是会形成液体不能进入,但气体可以进入的微细缝隙。这些微细的缝隙在一定时间内仍然无法阻止各种气体和水汽的缓慢渗入。采用此类封装方式的元件一般也可称为半密封元件。



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