探討通信設備的三防設計電科論文

　　1關于三防技術

　　1.1傳統(tǒng)意義上的“三防”

　　針對影響電子產(chǎn)品使用穩(wěn)定性和可靠性的因素(諸如溫度、濕度、鹽等),在電子產(chǎn)品設計時提出了防濕熱、防鹽霧、防霉菌的基本要求,合稱為“三防”。其具體的定性理論如下:(1)防濕熱:當空氣濕度過大時,電子產(chǎn)品的材料構件易受潮而發(fā)生變形,從而加速金屬腐蝕,并最終導致性能降低或破壞,為避免該類現(xiàn)象應進行防濕設計;(2)防鹽霧:鹽霧中的氯離子可以穿透產(chǎn)品的金屬保護膜,形成的鹽溶液能加速化學腐蝕和金屬電蝕,降低絕緣性,常見的空氣污染中所含有的二氧化硫、氨氣、氯氣等有害氣體易導致該類現(xiàn)象;(3)防霉菌:電子產(chǎn)品運作時的產(chǎn)熱量利于霉菌的繁殖,其所產(chǎn)生的分泌物不僅影響美觀,也能引起腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生,從而損壞電路功能。

　　1.2新“三防”時代

　　三防技術是針對電子產(chǎn)品開展的有關環(huán)境條件及其影響、耐環(huán)境設計、綜合防護技術、效果評價及技術管理等方面的理論研究及工程應用的一項系統(tǒng)工程。隨著信息時代的到來,通信設備的三防性能已成為重要的技術指標之一,常作為產(chǎn)品試驗考核的基本內容以考察設備的可靠性。現(xiàn)階段,其主要涉及對象包括材料、元器件、電路、結構、工藝等,而在現(xiàn)有的使用環(huán)境條件下,從上述各方面改變產(chǎn)品的性能已成為未來電子通信設備三防設計的主要發(fā)展趨勢,已達到提高通信設備的環(huán)境適應性的目的。

　　2三防設計的內容

　　電子產(chǎn)品研究和設計,需根據(jù)其應具備的性能要求和使用的環(huán)境條件進行相關的考量,因此,三防設計的基本內容有:(1)產(chǎn)品壽命期環(huán)境剖面及其對腐蝕的影響程度,電子產(chǎn)品的使用環(huán)境對產(chǎn)品的性能影響巨大,考察環(huán)境中可能存在的不利因素是三防技術應用的前提,也是十分重要的技術依據(jù)。(2)三防技術保護措施�，F(xiàn)有的三防保護主要從材料防護(主要體現(xiàn)為材料的抗腐蝕性能)、結構防護(主要是避免腐蝕問題的結構設計)和工藝防護(技術工程化過程)。(3)三防試驗及評價技術,試驗的方法主要包括人工加速試驗和大氣暴露試驗兩類,同屬于破壞性試驗,旨在通過短時間的惡劣環(huán)境(自然環(huán)境條件、人為使用條件)得出破壞產(chǎn)品性能指標的參數(shù),以便進行相應的改進。(4)三防管理技術,電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程拉伸大,從產(chǎn)品的設計到最終的生產(chǎn)驗收,各個環(huán)節(jié)都有不同程度的影響,建立合理的管理體系,首先可以方便整個過程的有序化執(zhí)行,也有利于后續(xù)的反饋性查詢。針對以上內容,戴柏林等人形象化地給予了其基本的結構層次,如下圖所示。圖中十分明確地描述了各層次的基本屬性和協(xié)作屬性,即:管理體系的作用;各層次可合并或拆分;低層次的內容條目更具體;第三、四層次可補充。

　　3三防設計的強化

　　3.1三防技術管理的提高

　　三防技術管理體系,指為使電子產(chǎn)品達到三防技術標準而應具備的技術和管理條件,其應具備標準化、程序化和制度化的基本特征,所涉及的基本內容包括管理框架、相關過程、工作程序及所需資源四個部分,三防管理體系建設的主要目的在于規(guī)范和約束設計師行為,避免設計的隨意性。將三防問題納入管理體系內,就必須要求在產(chǎn)品設計到制造的整個過程中嚴格檢查相應的各個點的執(zhí)行情況,具體體現(xiàn)在以下幾點:(1)設計方案的反饋:確立設計方案后,進行相關試驗,試驗的具體情況應及時反饋給工藝、結構總設計師,便于從整機防護的高度調整或改進其三防問題;(2)分工協(xié)作能力:要求各個部門明確職責,從生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)配合三防工作的良好展開;(3)流程監(jiān)督、記錄:針對生產(chǎn)流程中影響產(chǎn)品性能的特殊工藝過程,嚴格填寫必要的生產(chǎn)記錄,便于查找和分析問題;(4)產(chǎn)品的驗收:零部件應進行相關專業(yè)、工序的自檢、互檢、專檢過程,驗收合格后方可進行破壞性模擬鑒定;在進一步的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中,也應嚴格執(zhí)行產(chǎn)品驗收標準,針對客戶的反饋應進行及時的工藝技術修訂。

　　3.2三防技術材料的選擇

　　針對電子通信結構部件特性,正確、合理地選擇相應材料(金屬及非金屬材料)是進行三防設計的第一步,只有從原料上保證質量可靠性,才能從根本上保證設備的可靠性,因此,選材至關重要。在材料的選擇上,為了使電子通信設備具有更好的適用性,應盡量選擇耐腐蝕性能好的金屬材料(諸如鋁合金、鈦合金、奧氏體型不銹鋼等)和耐老化、不長霉菌的非金屬材料。在材料選用前,應對其基本性能十分了解。21世紀進入納米材料時代,納米技術的應用更為廣泛,究其原因是因為納米材料具有常規(guī)狀態(tài)下材料難以比擬的優(yōu)勢,比如良好的耐受紫外線功能、抗菌性能、顆粒度小(可制作無色材料)等,目前已有應用的納米材料有二氧化鈦。

　　3.3三防技術結構設計的提高

　　三防結構的設計應具有簡便性和實用性兩大特征,同時也應滿足其基本的力學要求和性能要求:(1)對所選材料進行適當?shù)奶幚?電鍍、涂漆、噴塑等),提高性能指標。(2)暴露件應進行防雨、瀝水性設計,大容積構件應避免氣密式設計,而需進行氣密設計的部件應嚴格執(zhí)行密封標準。(3)后續(xù)加工處理工序(電鍍、膠粘、灌封等)對尺寸的要求應作提前考量。(4)應考慮加工的可行性,諸如重量限制、死角、殘留等。(5)外觀指標:主要體現(xiàn)為零件的光潔度和色彩統(tǒng)一。

　　3.4三防技術工藝的革新

　　傳統(tǒng)的三防工藝具有諸如技術成熟、技術穩(wěn)定性高等優(yōu)勢,但其自動化程度低、持久性能差是限制產(chǎn)品性能的兩大瓶頸,亟待解決。開展新的三防工藝課題研究,對電子產(chǎn)品的發(fā)展十分重要。但是新工藝的研究應符合有關程序,應立足于生產(chǎn)加工的可行性和成本控制。從現(xiàn)有的科技水平而言,新技術的融合利用是其主要出路,目前已報道的新工藝有:(1)印制板三防新工藝:其改進方式主要是噴涂清漆的時機,將三防噴漆噴涂提前到裝配完成后,最大限度避免了印制板噴涂前的二次污染問題,同時使印制板組件的噴涂更完整、噴涂質量也得到了較大的提升。(2)天線設備三防新工藝:天線設備屬室外部分,環(huán)境條件影響極大,三防必要性高;在新工藝的改進中,采用具有長久耐候的氟材料代替原有材料,效果顯著,但也需適當?shù)卦黾油繉雍穸?提高其耐腐蝕性能。

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