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電阻硫化機理
發(fā)布時間:2020-01-03 責任編輯:wenwei
【導讀】片狀電阻有三層電極結(jié)構(gòu) ,面電極是銀電極 ,中間電極是鎳鍍層 ,外部電極是錫鍍層 、面電極材料是金屬導電體 ,二次保護包裹層是非金屬不導電體 ,交界線區(qū)域電鍍層很薄或未形成導電層 ,從而產(chǎn)生空隙或是縫 隙 ,特別是當絲網(wǎng)印刷漏印二次保護層邊界不整齊 ,基體二次保護與電極鍍層之間交接處是最弱點 、侵入過程如圖1所 示 ,外界含硫腐蝕氣體通過二次保護層 與電極之間的交界處滲透到面電極 ,與其化合使面電極的銀產(chǎn)生硫化生成化合物Ag2S,F(xiàn)lqT-Ag2S (高阻率)導 電率 低使電阻失去導電能力失效 。
為了避免電阻硫化,最好的方法是使用防硫化電阻(或全薄膜工藝電阻,或插件電阻)。是通過延長二次保護包覆層設(shè)計尺寸,同時讓底層電極覆蓋上二次保護,并達到一定尺寸,在電鍍時,Ni層和Sn層均能容易地覆蓋上二次保護層。這樣避免了相對薄弱的二次保護包覆層邊緣直接暴露于空氣環(huán)境中,提高了產(chǎn)品的防硫化能力。
設(shè)計思路是從包封、覆蓋角度出發(fā)的。ROHM公司的防硫化電阻設(shè)計,保護層采用碳系導電樹脂膠,覆蓋在面電極上,并延伸到二次保護層上。另一種防硫化電阻設(shè)計是從材料角度出發(fā),如:提高面電極Ag/Pd漿料中鈀的含量,把鈀的含量(質(zhì)量分數(shù))從通常的0.5%提高到10%以上,由于漿料中鈀含量的提高,鈀的穩(wěn)定性提高了電阻抗硫化能力。實驗證實,這種方法有效。
總的來說,防硫化電阻設(shè)計有兩種思路,一種思路是從包封覆蓋角度出發(fā),另一種思路是從材料角度出發(fā)。相對而言從材料角度出發(fā),能更好保證電阻不被硫化。涂敷三防漆PCB單板組件涂敷三防漆,這樣增加了一層保護膜,起到隔絕空氣防止電阻硫化的作用。
相對普通產(chǎn)品,抗硫化電阻加印一層高導熱的聚氨酯灌封膠,起保護作用。
全封閉設(shè)計灌膠的模塊電源采用全六面封裝結(jié)構(gòu)。這種方法需要實踐去檢驗,因為模塊電源在它的引出腳,即:針腳周圍,很難真正做到完全密閉。還有一個解決方法,就是采用真正的氣密性結(jié)構(gòu)設(shè)計,模塊電源內(nèi)部充入氮氣或氬氣,這個主要應(yīng)用在軍工或航空航天產(chǎn)品中。開放式結(jié)構(gòu)既然硅膠對硫化物有吸附作用,還有一種方法就是舍棄灌封硅膠采用開放式結(jié)構(gòu)。開放式結(jié)構(gòu)要從提高電源的轉(zhuǎn)換效率,器件熱分布均勻,強制散熱等方面去綜合考慮。從目前來看,開放式結(jié)構(gòu)的模塊電源雖有硫化案例,但相比于采用灌封硅膠的模塊,電源硫化風險大大降低。陶瓷基板電源模塊電源采樣陶瓷基板,直接將電阻印制在陶瓷基板上,陶瓷基板有很好的導熱性。但陶瓷基板一定要涂敷三防漆,以防止在高溫高濕、電場力的作用下的銀遷移,從而避免線路之間出現(xiàn)短路。IC封裝電源采用IC封裝電源。由于IC封裝電源和IC芯片一樣,具有優(yōu)良的密封性,它完全可以隔斷外界含硫氣體同電源內(nèi)部厚膜片式電阻接觸。
抗硫化產(chǎn)品適用于環(huán)境較為惡劣或需求長期穩(wěn)定性的場合。
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