Die unterschätzte Gefahr: Wie Feuchtigkeit elektronische Baugruppen beeinflusst
Risiken von Feuchtigkeit auf elektronischen Baugruppen und Komponenten erkennen und die Fehlermechanismen verstehen
feuchtigkeit auf elektronischen BaugruppenAuswirkungen von Feuchtigkeit auf elektronische Baugruppen
Die Vielfalt der Folgen von Feuchtigkeit auf elektronische Baugruppen sollte keinesfalls unterschätzt werden. Von kurzfristigen Störungen bis zu langanhaltenden und schwerwiegenden Schäden kann Feuchtigkeit erhebliche Probleme für die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer elektronischer Komponenten verursachen. Daher ist es entscheidend, ein umfassendes Verständnis der potenziellen Risiken zu entwickeln, um angemessene Schutzmaßnahmen zu ergreifen.
vielfältige ursachen Wie gelangt Feuchtigkeit auf elektronische Baugruppen
Feuchtigkeit kann auf vielfältige Weisen in elektronische Baugruppen eindringen. Umweltbedingungen und Temperaturschwankungen spielen hierbei eine bedeutende Rolle. Baugruppen können Feuchtigkeit aus ihrer Umgebung aufnehmen, insbesondere dann, wenn sie unter feuchten oder stark schwankenden klimatischen Bedingungen betrieben oder gelagert werden. Hohe Luftfeuchtigkeit, Nebel oder Kondensation sind Faktoren, die dazu führen können, dass Feuchtigkeit auf die Oberflächen der Baugruppen gelangt.
Bereits während des Herstellungsprozesses können Feuchtigkeit und Wasserdampf eingeschlossen werden. Eine unsachgemäße Handhabung der Baugruppen während der Montage oder Reparatur kann dazu führen, dass Fingerabdrücke, Schweiß oder andere Verunreinigungen auf die Baugruppe gelangen, die ebenfalls Feuchtigkeit anziehen können. Sogar bei Lötprozessen können kurzfristige Temperaturschwankungen zu Kondensation auf den Oberflächen der Baugruppen führen, insbesondere wenn die Baugruppen aus einer kühleren Umgebung in den Lötbereich gebracht werden.
Des Weiteren können mangelhafte Dichtungen oder Gehäuse Feuchtigkeit den Weg in die Baugruppe ermöglichen. Dies kann durch Alterung, Beschädigung oder unzureichende Qualität der Dichtungen verursacht werden.
fehlermechanismenFehlermechanismen infolge von Feuchtigkeitseinflüssen
Feuchtigkeit auf einer elektronischen Baugruppe kann eine Vielzahl von Fehlerbildern verursachen, darunter beispielsweise:
Leitfähigkeit und Kurzschlüsse
Besonders kritisch wird die Situation, wenn Feuchtigkeit leitfähige Verunreinigungen enthält oder durch Feuchtigkeit gelöste Verunreinigungen auf die Baugruppen gelangen. Dies begünstigt die Bildung von Verbindungen zwischen den Leiterbahnen und Komponenten. Solche Kurzschlüsse können zur Zerstörung der Baugruppe führen und in Abhängigkeit von ihrer Funktion sogar potenziell gefährliche Konsequenzen für Menschen nach sich ziehen.
Oxidation und Korrosion / Elektrochemische Migration
Feuchtigkeit kann die Oxidation von Metallkontakten und -verbindungen auf der Baugruppe begünstigen, was zu einer Verschlechterung der elektrischen Leitfähigkeit führen kann.
Elektrochemische Migration, eine Form von Korrosion, beeinträchtigt ebenfalls die Zuverlässigkeit und Lebensdauer elektronischer Baugruppen und ist oft für klimabedingte Ausfälle verantwortlich
Dielektrizitätskonstante
Feuchtigkeit kann die Dielektrizitätskonstante von Isolationsmaterialien erhöhen, was die elektrische Funktionalität der Baugruppe beeinflussen kann, indem es Kapazitäten erhöht und Signalverzerrungen verursacht.
Thermische Ereignisse
Durch das Eindringen von Feuchtigkeit kann auch die Wärmeleitfähigkeit von Materialien beeinflusst werden, was die effektive Wärmeabfuhr von Komponenten behindern kann. Dies wiederum kann zu übermäßiger Hitzeentwicklung und vorzeitigen Ausfällen führen.
risikominimierungEffektiver Schutz vor Feuchtigkeit in elektronischen Baugruppen
Um die Auswirkungen von Feuchtigkeit auf elektronische Baugruppen zu minimieren, sind präventive Maßnahmen unerlässlich. Dazu gehören:
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Verwendung geeigneter Gehäuse und Dichtungen
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Kontrolle der Luftfeuchtigkeit in Produktions- und Lagerräumen
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Verwendung feuchtigkeitsbeständiger Materialien
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Implementierung von Schutzbeschichtungen auf der Baugruppe
mit coating gegen feuchtigkeitWas lässt sich mit Schutzbeschichtungen erreichen?
Schutzbeschichtungen dienen dem Schutz der Baugruppenoberflächen vor Feuchtigkeit, Chemikalien, Staub und anderen Umwelteinflüssen. Sie bilden eine isolierende Schicht und fungieren als physische Barriere zwischen den Baugruppenkomponenten und der Umgebung.
Für eine schnelle und zuverlässige Überprüfung Ihrer Schutzbeschichtung bieten wir verschiedene Testverfahren wie den ZESTRON Coating Layer Test, den Coating Reliability Test und den Joddampftest an. Unser erfahrenes Team steht Ihnen bei der Durchführung und Auswertung dieser Tests zur Seite.
Bei (Feld-)Ausfällen Ihrer Baugruppen sind unsere Experten bereit, die Ursache zu ermitteln und Lösungen zu finden.
Whitepaper-collectionFeuchte- und Material-induzierte Fehlermechanismen in der Leistungselektronik
Das Whitepaper behandelt die Auswirkungen von Feuchtigkeit auf die Zuverlässigkeit von Leistungsmodulen in erneuerbaren Energiesystemen und Elektrofahrzeugen. Es untersucht, wie Feuchtigkeit den typischen Ausfallmechanismus von elektrochemischer Migration (ECM) zu anodisch-kathodischer Migration (AMP) ändern kann, und bietet konkrete Fallbeispiele dazu.
produkt-EmpfehlungCoating Layer Test
Der ZESTRON Coating-Layer-Test macht Beschichtungsdefekte auf elektronischen Baugruppen sichtbar und überprüft die Benetzungsfähigkeit von Bauteilen vor dem Löten.
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