【摘要/前言】
每一代電子設備的體積都在不斷縮小,以達到更便于攜帶的目的。與此同時,這些裝置的性能也持續(xù)攀升以適應用戶不斷提升的需求。如今,不論何處都能連接進入網(wǎng)絡,手機、智能型手表以及各種便攜設備無時無刻不在處于使用的狀態(tài)。
設備制造商宣傳著新裝置能在各種苛刻條件下運行,而這到底代表什么? 電子行業(yè)對于 “苛刻條件”與 “惡劣環(huán)境” 這兩個名詞相當熟悉。大家似乎都在討論IP等級(IP rating)以及工作溫度等規(guī)格。
這些詞句描繪許多情境,讓我們想到嚴峻環(huán)境時,就會聯(lián)想到北冰洋的鉆油平臺、沙漠地區(qū)行駛的運土機具,或行駛到大洋的海岸警衛(wèi)隊船舶。然而,嚴苛情境也可能存在于一些出乎意料的地方。
【定義惡劣環(huán)境】
在繼續(xù)討論之前,我們必須確定一件事。我們所有關(guān)于環(huán)境的討論,所指的都不是會損壞敏感設備的環(huán)境。不論是惡劣或良性的環(huán)境,都是所有基礎(chǔ)條件的匯聚的總合。這些條件可能是善意也可能是危險,但要牢記的是這些條件都有潛力能讓特定環(huán)境變得惡劣。
設計新產(chǎn)品的工程師必須確定該產(chǎn)品需要耐受什么樣的條件,另外在保護敏感設備方面,要注意會面臨哪些不斷出現(xiàn)的事物。
【充斥水與水汽的環(huán)境】
水具有溶解、侵蝕、以及導電的能力。水氣不僅能使金屬零件損壞,還會影響塑料與其他非金屬零件,更會造成短路。在電子應用中,這些狀況都不樂見,因此設計師竭盡心力確保其設備具有防水能力。制造商可利用IP或NEMA(美國電氣制造商協(xié)會)防護等級向客戶表達其設備能提供的防護級別。
在所有能造成損壞的力量中,水只是其中一種能在電子設備內(nèi)部造成破壞的污染物。事實上,其他污染物也有能力導致更嚴重的損壞。從有害的化學清潔劑一直到制程中用到的酸性溶液,電子設備需要防范的絕不僅只水氣。
【承受極端溫度】
當您認為可以安全地把防水電子產(chǎn)品帶出工廠時,另外還需考慮極端溫度導致的各種問題。除了在極低溫或高溫狀態(tài)下電子電路的性能會下降,這些極端情境也可能對組件造成嚴重損壞。在結(jié)合其他污染物時,衍生問題的程度就會嚴重。水本身就是很好的例子:水在結(jié)冰時體積會膨脹,而水氣也非常容易滲透到不該有水氣的地方。
另外也該牢記撞擊與震動的破壞力不會低于高溫或侵蝕性化學物。我們必須考慮許多制程中可能出現(xiàn)的高頻震動或強烈撞擊會對電子設備產(chǎn)生的效應。
現(xiàn)在,我們已了解哪些條件可能傷害電子設備,當前要務就是判斷您的應用中是否處于這些狀況,而這也是真正重點所在。甚至看似最無害的環(huán)境也會含有許多可能損壞零件的條件。
【您所在的環(huán)境有多苛刻?】
工廠是充斥震動、噪音、化學物的場所。即使是最潔凈的制造場所,例如:食品制備也充滿許多危險與隱患。機具需要清洗,即使水本身是相對比較無害,但高壓水柱仍有潛力造成實際可見的損壞。
其他較為罕見的包括醫(yī)院環(huán)境。雖然稱得上是最干凈的環(huán)境,但代價則是衍生許多相當惡劣的條件。使用清潔化物劑、蒸氣消毒、以及超聲波設備,如果沒有正確操作,都有可能導致電子設備毀損失效。
超出大家意料之外的是,大多數(shù)極端條件出現(xiàn)的地點就在家中。如果看看一般家庭的廚房,就很容易了解這樣的環(huán)境有多么嚴苛。從酸性與磨蝕性的化物清潔劑到冷熱極端溫度循環(huán),高溫水與蒸氣,廚房確實是一種會迅速破壞敏感電子產(chǎn)品的環(huán)境。然而,目前我們在廚房安裝著越來越多的電子廚具設備,還總是期待它們?nèi)蘸髸恢边\行順暢。
因此設計師的要務就是發(fā)掘出設備在使用時可能面臨的危險,因為不論我們察覺與否,惡劣環(huán)境一直潛伏在我們周圍。是否能挑選到正確的組件,很有可能會決定你設計出的是熱賣產(chǎn)品抑或是報廢品。
【測試的重要性】
Samtec致力針對要求嚴苛的應用提供最高效能的產(chǎn)品。 我們的嚴苛環(huán)境測試(SET)旨在評測Samtec連接器的效能是否符合超出典型工業(yè)應用的超常規(guī)需求。如Micro Rugged Interconnection System所示,包括撞擊、震動、耐用、溫度、以及鏈接性測試等能讓工程師確信不論自己的設計具備何種要求,Samtec產(chǎn)品都能提供所要求的可靠度。