近年來,因IoT的普及帶來的電氣產品高性能化與小型集成化,使得電路板一直朝著高密度化的方向發展。
如此高密度的電路板在長期使用和熱蓄積下很容易產生品質劣化的風險,更為嚴重的話就可能發展為火災。
為了避免類似的情況出現,一般都會設置各種各樣的熔斷式保險加以應對,但這并非萬全之策,尤其在諸
如數據庫與汽車等需要謀求更高安全性的領域,很有必要采取兩道甚至三道防線的安全措施。
本研究通過給電路板施加過電流,觀察其發熱后用我司的半導體式氣體傳感器來檢出電路板產生的氣味,
從而盡可能及早發現電路板冒煙起火前的早期異常階段。
1. 對電路板產生的揮發性氣體進行分析
將5種不同類型的電路板加熱至250℃,并使用氣相色譜法與質量分析法對其產生的揮發性氣體進行了分析,結果顯示,各電路板都檢出了種類多樣的不同氣體。
這些檢出的氣體中包含以下5大種類。*參考文獻3)
2. 傳感器選型與工作電壓優化討論
為找出與5種檢出氣體相對應的各傳感器靈敏度特性,以及最適宜的工作電壓(加熱器印加電壓)進行了調查。且,各指標氣體的濃度以10ppm為基準。各型號傳感器的靈敏度特性如下所示:
各傳感器的主要靈敏度特性如下:
·TGS2600
不管什么樣的工作電壓,雖然對各種氣體的靈敏度都比較低下,但靈敏度均衡性尚可。
·TGS2602
相較而言雖然表現出與TGS2603十分接近的靈敏度狀態,不過只要提高工作電壓,對芳香族氣體的靈敏度就會提高,對所有氣體的靈敏度均衡性都很好。
·TGS2603
對芳香族氣體幾乎無靈敏度可言,但只要提高工作電壓,對酒精氣體、酮類氣體的靈敏度就會很高。
關于本用途所謀求的傳感器特性,與其說要求特別高的靈敏度,不如說要求對各種氣體都具有很好的均衡性反而更適用。從這一點來看的話,工作電壓5V驅動的TGS2602應該擁有更為適宜的靈敏度特性。
3.揮發性氣體產生機制與傳感器響應確認
在密閉容器內,給PCB電路板上的配線模板(導線寬1mm、導線長50mm、銅厚35μm)施加12A的過電流,同時觀察TGS2602 傳感器電阻的變化與配線模板的狀態變化。
施加過電流后發現傳感器的電阻值馬上出現下降,配線模板產生了某些氣體也得以確認,7分鐘過后,還可以聞到強烈的異味氣體,而且可以看到配線模板中部已經變成了黑色。
研究結果
研究結果顯示,通過在密閉空間或異味氣體產生源頭附近設置氣體傳感器,可在冒煙與起火出現之前的事故征兆初期階段,把電路板的異常發熱感知出來。
與目前普及的廣域(室內)監測式起火檢出系統相比,可大幅度提前感知異常狀況時間點。比如,在電路板上安裝設置氣體傳感器以及可根據傳感器信號驅動切斷電源的電路,就有望讓系統防患于未然、或者把事故損害控制在最小的范圍之內。
-
電路板
+關注
關注
140文章
5110瀏覽量
101948 -
檢測
+關注
關注
5文章
4620瀏覽量
92599
發布評論請先 登錄
電路板短路如何檢測
PCB電路板維修技巧分享
電路板檢測的常見方法有哪些
PCB電路板故障快速檢測的方法都有哪些?
X-ray射線無損檢測設備檢測印制電路板

電路板檢測儀器操作規程
電路板檢測工具都有什么
如何檢測電路板上的元件
半導體式氣體傳感器:對電路板產生異味氣體檢測,避免發生火災

評論