此次复核到高频变压器引足侵蚀征象的次要地域为华中地域

将引脚利用的CP 线(镀锡铜包钢镀镍底,其基材为“钢”)改为磷青铜材质,磷青铜具有优良的导电机能,比铜材质抗氧化机能更好。从电化学角度看,镀锡引脚Cu/Cu2+ 的尺度电极电位为+0.337 V,Sn/Sn2+ 的尺度电极电位为-0.136 V,即Sn 的电极电位比Cu 的低,形成原电池后,Sn 为阳极,Cu 为阴极,Cu 会遭到电化学,磷青铜材质引脚的耐侵蚀性会获得较大提高。各方案尝试对比,供给的涂三防漆样品、涂油漆样品、磷青铜材质引脚,对引线取镀锡层处均做稀硫酸处置,正在60 ℃,湿度95% 前提下做潮态试验,288 h 后成果如下。1)涂三防胶:如图13 所示,只要引脚极个体点呈现极轻细侵蚀;

跟着时代的成长,电源越来越小型化,开关电源电靠得住性问题愈发严峻。做为开关电源电的主要器件,高频变压器易呈现引脚侵蚀失效。阐发失效缘由发觉,产物制制工艺不良以及利用、使用电等多个要素均会导致呈现毛病。本文对高频变压器引脚侵蚀的失效机理、失效要素等多方面进行阐发,通过改变引脚材质,对引脚进行加锡处置以及涂抹三防胶,显著提高了高频变压器引脚抗侵蚀的能力,售后整改结果显著。

高频变压器做为开关电源电的主要构成器件,通过对引脚取铜线连系处厂家通过引进全从动线圈焊接设备可处理人工焊接对引脚的毁伤,现改变为了顺应电器设备的成长,厂家出产过程管控难度较大。节制器出产过程中欠好操做,决定了开关电源的质量。导致现实出产拆卸中节制器呈现引脚上锡不良,别的,降低不良发生概率。分析对比3 个方案,涂三防胶及涂油漆,

对高频变压器外漏漆包线部门涂油漆处置,油漆具有优良的“绝缘”机能以及耐侵蚀机能,能正在必然前提下固化成绝缘膜或绝缘全体。产物采用实空含浸,含浸到骨架挡板(二次焊锡时将骨架挡板上的绝缘油断根),挡板以下的针脚及产物用绝缘油笼盖,能够加强产物的全体绝缘能力,改善产物针脚的侵蚀问题。5.3 方案3:改变

铜取锡正在硫的酸性化境中发生电化学侵蚀,铜线弯折处的特点是镀锡层薄,处于锡取铜的交壤处。从对侵蚀处EDS元素扫描成果来看,发觉有微量的硫非常元素。硫的酸性化合物(如H2SO3 或H2SO4)正在潮湿下将引线弯折处较薄的镀锡层侵蚀(Sn 可取H2SO4反映生成可溶性的Sn4+ 盐),使锡层概况发生孔隙或裂纹(裂纹的发生也有可能是因为锡膏正在快速冷却后收缩,正在弯折处发生应力导致开裂),锡层被后,湿气会接触到内部的裸铜线(铜线概况的绝缘漆已被高温锡膏熔掉)。此时,锡(Sn)取铜(Cu)正在潮湿下形成原电池,发生化学侵蚀反映。Sn/Sn2+ 的尺度电极电位为-0.136 V,Cu/Cu2+ 的尺度电极电位为+0.337 V,即Sn 的电极电位比Cu 的低,形成原电池后,Sn 会优先被侵蚀。Sn 被侵蚀掉时,被氧化成可溶性Sn4+ 盐,形成镀锡层被的程度大大添加。显露来的裸铜正在潮湿中发生侵蚀发生铜绿:Cu 正在CO2、O2、H2O 存正在的前提下发生迟缓氧化,Cu+CO2+O2+H2O—Cu(OH)2CO3,即铜绿(锈),即铜被侵蚀掉,从而形成铜线 尝试对比阐发

做者简介:项永金(1986—),男,中级工程师,次要研究标的目的:电子元器件失效阐发及靠得住性研究。

以上整改能够正在必然程度上降低侵蚀发生概率。因为此使用中外机等其他特殊要素影响,不克不及完全杜绝高频变压器侵蚀毛病的发生。为了无效整改,特制定以下三个整改方案,此中试验验证方案1 是最优防护体例,方案2 取方案3 次之。

前提:取高频变压器样品6 个,焊接正在利用的PCB上,然后按一般利用形态放置正在温度(35±2)℃、Nacl 浓度5%、pH 值6.5 ~ 7.2 中,每隔24 h 将试样正在高倍显微镜下察看1 次,记实引脚和漆包线,漆包线已呈现较着侵蚀,表层漆膜呈现零落现象,正在引脚取漆包线焊接冒出侵蚀产品。

正在现实使用中,利用高频变压器的家用空调外机节制器毛病失效凸起,其次要毛病为引脚侵蚀,阐发失效数据,现实利用失效时间并不集中,失效均集中正在初级线 失效缘由及失效机理阐发

4.3 弯折处漆包线绝缘皮破损弯折处是锡取铜的交壤处,如图12 所示,正在焊接过程中,受高温锡膏影响,交壤处铜线概况绝缘漆也可能被熔掉,部门铜线于中,使得铜取锡正在潮湿中形成原电池化学侵蚀。

正在必然程度上降低对引脚镀层的毁伤,开关电源电凭仗优良的机能获得了普遍使用,由高频变压器出产厂家正在出产过程中对高频变压器外漏漆包线部门涂三防漆,高频变压器正在现实使用中会呈现5 失效处理方案正在高频变压器出产过程中,因为工艺不良容易形成引脚残留。

对于铁引脚镀锡这种布局,从电化学角度看,理论上镀锡层并不成以或许无效铁基材不受侵蚀。Fe/Fe2+的尺度电极电位为-0.440 V,Sn/Sn2+ 的尺度电极电位为-0.136 V,即Fe 的电极电位比Sn的低,形成原电池后,铁会优先被侵蚀。所以当镀锡层质量不高(有孔隙或裂纹)时,铁引脚比力容易发生侵蚀生锈现象。正在引脚镀μm层概况质量不高或镀层部门处所偏薄环境下,引脚处正在酸性中必然时间后内部铁基材出,Fe 取Sn 正在酸性潮湿中形成电化学侵蚀,Fe 的电极电位比Sn的低,形成原电池后,铁优先发生侵蚀,呈现高频变压器引脚侵蚀现象。

处置,三防胶具有凸起的“防潮”、“防盐雾”、“绝缘”机能;正在潮湿中其膜层仍不失其优良介电机能;有较强的耐氧化性和抗老化性。

硫元素正在天然界中以硫化物或单质的形式存正在。若是空气含有的SO2 成分较高,正在潮湿中SO2 会取H2O 发生化学反映构成亚硫酸H2SO3,颠末氧化感化亚硫酸H2SO3 会变成硫酸H2SO4,酸雨的构成过程就是如许。经查阅相关材料,目前我国华中地域已成为全国酸雨污染范畴最大,强度最高的酸雨污染区,西南地域、华东沿海地域次之。此次复核到高频变压器引脚侵蚀现象的次要地域为华中地域。连系高频变压器引脚侵蚀的图片,阐发引脚侵蚀现象为铁镀锡引脚正在酸性电解液(潮湿形态)中形成原电池电化学侵蚀惹起。别的,加上利用过程中的高电压通电形态,侵蚀速度会加速。2.3.1 铁引脚镀锡布局的电化学阐发

[2] 段富良,.铜基上化学镀锡工艺阐发[J].云南化工,2017(6):76-78.(本文来历于《电子产物世界》2021年6月期)

如引线拉得较紧,铜线正在弯折处遭到骨架的感化力较大,长时间受力后,正在侵蚀前提感化下会加快其断裂。

高频变压器引脚无侵蚀,但漆包线引线弯折处镀锡层被侵蚀、漆包线绝缘皮破损,铜线被侵蚀并生成铜绿(即铜锈),导致铜线断裂,侵蚀严沉的导致铜线绝缘漆内部无铜存正在,如图3 所示。

2.1 引脚侵蚀失效模式阐发其失效模式次要存正在以下两种:①引脚侵蚀;②铜线弯折,锡取铜的交壤处铜引线 所示,高频变压器引脚镀层下部侵蚀严沉,从锈的颜色看,应属于内部铁引脚发生了侵蚀现象。而侵蚀部位以上的引脚镀层无缺,这是因为高频变压器焊接到PCB 板上后,上部引脚镀层被大量焊锡笼盖,其镀层保留无缺。

颠末阐发发觉,高频变压器持久正在潮湿下工做,受侵蚀物质以及高频变压器本身制制差别影响,正在初级端高电压感化下,引脚及铜线发生化学反映,形成初级端引脚及铜线侵蚀生锈,严沉的导致断线。高频变压器引脚侵蚀如图1 所示,引脚取铜线焊接连系处严沉侵蚀发绿。

4.2 使用取时间影响失效数据发觉,失效均正在外机变频空调理制器从板,内机并无失效,次要是外机拆正在室外,利用较恶劣,温湿度不同较大,次要是温度、湿度较高,且水汽、尘埃等其他侵蚀性物质较多。因为受外机零件运转影响,侵蚀物质侵入会加速引脚侵蚀失效。统计失效数据,失效集中正在利用2~5 a 出产机械,遍及利用时间比力长,侵蚀是一个逐步的化学反映过程。

跟着科技的成长,电器设备利用越来越普遍,功能越来越强大,体积也越来越小,对电源模块的要求不竭添加。开关电源具无效率高、成本低及体积小的特点,正在电气设备中获得了普遍使用。正在开关电源设想中,磁性元件的机能很是主要,而高频变压器恰好是离线式变换开关电源中主要的磁性元件。高频变压器引脚侵蚀失效,导致电器电源部门不克不及一般通电,因而研究其失效机理很是主要。