学术︱尘土污染对电路板外面湿度的影响

图1中，电源、连接器、电路板等在利用过程中被长期沉积的尘土堕落破坏。

失落效手机内部存在大量的尘土颗粒和纤维，引发电路板上的镀金线路堕落，进入触点界面的尘土还造成触点的磨损和微动堕落[10-12]。
高湿环境下尘土颗粒中的吸水性盐可形成电解液，或在两导体之间形成泄电流，造成电路板失落效，乃至会直接威胁全体通信系统的可靠性寿命[13-15]。

剖析北京室内自然沉积尘土，创造尘土中无机物约占70%，别的为有机物和炭黑。
无机物包含石英、长石、云母、方解石等20余种物质。
在尺寸大于25m的粗大颗粒中，以石英和长石为主；而小于10m的细颗粒中，富集方解石、石膏及云母等粘土矿物[16]。
约4%的无机物为可溶性盐类，紧张的阳离子和阴离子分别为K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Cl-、F-、NO3-、SO42-[16]。
有机物的紧张身分是近20种的烷烃(C7-C40+)和两种邻苯二羧酸酯[17]。

文献[18]采取喷洒盐溶液的形式，对不同吸湿性盐覆盖下电路板随环境相对湿度的变革情形进行温湿实验。
研究创造，电路板的表面绝缘电阻值随环境湿度的增加而降落，且降落速率并不相同，这是由于可溶性盐吸水性能存在差异导致的。

文献[19]紧张研究了室外自然尘土在20～60℃的温度范围和50%～95%的湿度范围内对电路板绝缘阻抗的影响机理，创造温湿度越高，阻抗减小得越快，阻值从109降到104。
但并未就自然尘土对电路板湿度的影响进行干系研究。

印制电路板向眇小化及风雅化的高密度板发展，导线间距的减小会降落印制电路板的绝缘可靠性，而沉积在电路板表面的尘土会加剧这一影响。
尘土中的可溶性盐类接管水汽形成具有自由离子的水膜，在电场力浸染下自由离子定向移动形成导电路径，毁坏两绝缘导体间的绝缘性能。
而不可溶物质为水分供应存储空间，延缓水分脱附，影响表面绝缘特性。

可溶性盐和不可溶物质在电路板上的沉积都会影响电路板的表面湿度，而湿度是影响电化学迁移产生的紧张成分之一。
电化学迁移是电场浸染下阳极金属离子化，在表面吸附的水膜中发生迁移，末了在阴极得电子形成导电的枝杈状金属沉积物，毁坏线间绝缘性能的过程 [20]。

目前，人们对尘土颗粒沉积下高密度电路板表面湿度变革的干系研究并不充分。
本文是基于尘土身分剖析的根本上，选择具有代表性的可溶性盐和不可溶颗粒覆盖标准梳状电路板，进行温湿偏置实验，通过监测线间绝缘电阻，研究了尘土颗粒对电路板表面湿度的影响及其绝缘失落效机理。

图1 尘土污染的电子设备

结论

本文利用梳状电路板，采取不同溶解度的可溶性盐和不可溶的石英、云母颗粒覆盖下温湿偏置实验的方法来研究尘土颗粒对电路板表面相对湿度值的影响及其发生绝缘失落效的机理。

创造随着可溶性盐溶解度的增大，电路板临界湿度降落，更易引起电路板表面绝缘电阻的低落。
离子导电和电化学迁移的共同浸染导致电路板的绝缘失落效。
不溶性颗粒（石英、云母）通过毛细管浸染为电路板吸附水分供应存储空间，并减缓水分的脱附。

而等颗粒度等重量的片状云母颗粒数量多，高温阶段接管水分多，而在降湿阶段对水分脱附的延缓浸染比颗粒状的石英明显。
同时，水分脱附的延长给电化学迁移供应了一定的湿度条件，使电化学迁移更易发生。

但实际利用中，尘土颗粒的颗粒度、沉积分布密度等成分并不相同，与环境温湿度变革的交互浸染更为繁芜，值得进行更深入的研究。

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