湿气如何影响 传感器敏感元件？

随着湿气扩散，传感器敏感元件上接触湿气的元件或导电通路不同，可能引发多种功能故障。湿气会在环氧玻璃、树脂、玻璃界面及板件裂纹中滋生，常见问题包括电路速度变慢、设备功能延迟；若问题超出一定限度，设备可能直接无法启动。

相关测试表明，传感器敏感元件存在吸湿与脱湿效应：在带有不同密度过孔的 PCB 中，截留的湿气会因孔间距不同而呈现不同脱湿速率；高饱和度的 PCB 在高温环境下，脱湿过程可能需要数百小时。

若传感器敏感元件所处环境的大气湿压超过板件及元件的耐受度，湿气就会渗透进入。为防止湿气导致的分层，焊接操作需满足以下条件：高温焊接（约 260 摄氏度）时，PCB 含水率需低于 0.1%；低温焊接（约 230 摄氏度）时，含水率需低于 0.2%。

湿气为何会进入传感器敏感元件内部？

常见途径

1. 冬季冷空气接触

   ：低温环境下，空气中的热量不足以容纳湿气，湿气会在冷表面凝结。若传感器敏感元件所在设备表面温度低于空气温度，就会像冬季窗户起雾一样，成为湿气凝结的 “载体”。

2. 组装过程

   ：组装时，空气中的水汽颗粒可能落在传感器敏感元件表面；若焊接前水汽扩散至层间，会导致传感器敏感元件出厂即存在缺陷。即便后续采取除湿措施，也可能让板件面临更多湿气暴露风险。

3. 烘烤操作

   ：作为常见的除湿手段，烘烤过程中也可能出现湿气膨胀 —— 升温时，传感器敏感元件 内部湿气分子会瞬间膨胀，虽大部分最终会被排出，但瞬时膨胀可能导致湿气不可逆地扩散至更深层。

湿气是传感器的“隐形杀手”，会导致短路、精度下降甚至永久性损坏。避免湿气进入传感器需从设计防护、工艺处理、使用维护三方面综合施策，核心是构建“物理阻隔+主动管理”的双重防线。以下是具体方案:

一、设计阶段:从源头阻断湿气路径

1.高等级IP防护设计

• IP等级选择:根据应用场景选择防水等级，如户外/水下场景需IP67及以上(完全防尘，可短时间浸水)，潮湿工业环境建议IP65(防喷水)。

• 密封结构优化:采用螺纹密封、0型圈、激光焊接等工艺，确保外壳缝隙(如接口、按钮)完全封闭。例如，磁致伸缩位移传感器通过多层密封圈+螺母紧固，阻断水分沿螺纹渗入。

2.透气不透水的膜技术

• 防水透气膜:在传感器进气口或外壳上加装ePTFE(膨体聚四氟乙烯)膜，允许气体通过但阻挡液态水和湿气。例如，气体检测仪的传感器头部覆盖透气膜，既能让目标气体进入，又能隔绝雨水和冷凝水。

• 防尘防水膜组合:恶劣环境(如高湿+粉尘)需叠加防尘膜，防止灰尘堵塞透气孔，同时保持透气性。