在现代电子装联工程中，产品的可靠性不仅取决于设计与制造，更深受使用环境的影响。深入解析吸湿、热冷、气压与灰尘这四大环境因素对电子产品性能的潜在威胁。

　　01什么是吸湿性和吸附作用？

　　物体从空气中吸收水分的能力称为吸湿性。介质可能具有表面的和体积的吸湿性。

• 表面吸湿：称为吸附作用。• 整体吸湿：整个体积吸湿过程称为吸收。

　　不同材料的物化过程：

• 多孔性/纤维结构材料：主要通过毛细管现象吸收水分。当相对湿度接近90%时，水层厚度急剧增加；超过90%时，材料处于液体状态。

　　• 离子结构材料（如玻璃）：水蒸气的吸附作用极大。

　　• 极性小或非极性分子组成的材料（如石蜡、氟塑料）：蒸汽吸附作用微弱。

　　• 凝聚作用：取决于充满空间的蒸汽压力及弯月形液面的曲率。

　　注意：有机材料的吸湿是带部分水溶液的材料内部水蒸气活化扩散的缓慢过程。同一厚度的不同材料，由于平衡状态达到的时间不同，其吸湿曲线也各不相同。

02热和冷是如何影响电子产品性能的？

在PCBA基板组件组装中，若未考虑直线尺寸的变化，由于各部分构件的线膨胀系数（CTE）不匹配，会使基板遭受很大的应力而发生变形、扭曲和焊点断裂。

　　主要影响包括：

　　1 机械性能改变：温度急骤改变而经过0℃时，构件的温度变化速度不一致，结构件材料温度变化的速度取决于材料的热导率。在非均匀结构中，材料的热破坏特别严重。

　　2 电气性能下降：由于热影响，材料总要比变化而丧失机械性能和电气性能。温度变化时，电容器的电容量变化，绝缘电阻将降低。在温度低于233K时，某些绝缘漆会剥落和龟裂。

　　3 材料变脆：热和冷的作用，首先关系到材料的尺寸变化。在材料受冷时会硬而开裂。

　　4 腐蚀与渗透：与塑料一起使用的金属，由于其CTE不一致，不可能使塑料和金属零件一样收缩和膨胀，因而不可避免地会在金属与塑料之间形成槽道。这些槽道就成为水分渗透到压制成的或密封在塑料内的产品中的通道。

　　5 微裂缝：热固性塑料在温度剧烈变化时会引起一些微裂缝，这些裂缝会降低这些塑料的防潮性能。

　　03 大气压力是如何对电子产品性能构成影响的？

　　地面附近的压力受气候变化的影响，随着高度的增加，大气压力降低。

　　低气压带来的风险：

　　• 击穿强度降低：大气压力的降低将降低空气的电击穿强度。结果，极性相反的接点之间的击穿电压降低，绝缘组件的表面电阻值变坏。

　　• 电晕放电：低的气压可能引起火花放电、击穿，形成电晕等。

　　• 散热变坏：此外，在低气压下，空气的导热率降低，设备的散热条件变坏。

04 日光和灰尘是如何对电子产品性能构成影响的？

日光的影响

主要是对某些有机材料如塑料、颜料、纺织品产生化学分解。紫外线是氧化反应的一种非常强的催化剂。

灰尘的影响

灰尘由直径为5~200μm的有机微粒和无机微粒组成。

　　具体表现为：

　　1 破坏设备器件：落在设备元器件上的灰尘，可能是破坏设备工作的各种各样的原因之一。灰尘中所含的碳酸盐、硫酸盐、氯化物及其他溶解性良好的盐类，从周围空气中吸收水分，由有机粒子形成的灰尘，也很容易吸收水分。这样一来，灰尘就成了导电体。

　　2 降低绝缘电阻：在无线电接收设备、电子元器件上蒙上灰尘后将降低灵敏度。灰尘的介电常数比空气的大，因此，空气电容器上的灰尘就会增大其电容量，从而降低电路的谐振频率。起分流作用的灰尘层电导率增大也会降低回路频率。

　　3 霉菌滋生：与灰尘一起落到绝缘材料表面上的还有霉菌孢子，它们在灰尘中寻找养料来供自己生长，在良好的条件下，以灰尘状态存在着的培养基，足以使霉菌剧烈地侵蚀产品。甚至一般看来是一些轻微的污脏，例如手指印也足以使得这些地方出现霉菌。

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