近年來(lái)，因IoT的普及帶來(lái)的電氣產(chǎn)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(fā)展。

如此高密度的電路板在長(zhǎng)期使用和熱蓄積下很容易產(chǎn)生品質(zhì)劣化的風(fēng)險(xiǎn)，更為嚴(yán)重的話就可能發(fā)展為火災(zāi)。

為了避免類似的情況出現(xiàn)，一般都會(huì)設(shè)置各種各樣的熔斷式保險(xiǎn)加以應(yīng)對(duì)，但這并非萬(wàn)全之策，尤其在諸

如數(shù)據(jù)庫(kù)與汽車(chē)等需要謀求更高安全性的領(lǐng)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(guò)給電路板施加過(guò)電流，觀察其發(fā)熱后用我司的半導(dǎo)體式氣體傳感器來(lái)檢出電路板產(chǎn)生的氣味，

從而盡可能及早發(fā)現(xiàn)電路板冒煙起火前的早期異常階段。

１. 對(duì)電路板產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體進(jìn)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(zhì)量分析法對(duì)其產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體進(jìn)行了分析，結(jié)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(xiàn)3)

2. 傳感器選型與工作電壓優(yōu)化討論

為找出與5種檢出氣體相對(duì)應(yīng)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(jìn)行了調(diào)查。且，各指標(biāo)氣體的濃度以10ppm為基準(zhǔn)。各型號(hào)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(duì)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(xiàn)出與TGS2603十分接近的靈敏度狀態(tài)，不過(guò)只要提高工作電壓，對(duì)芳香族氣體的靈敏度就會(huì)提高，對(duì)所有氣體的靈敏度均衡性都很好。

·TGS2603

對(duì)芳香族氣體幾乎無(wú)靈敏度可言，但只要提高工作電壓，對(duì)酒精氣體、酮類氣體的靈敏度就會(huì)很高。

關(guān)于本用途所謀求的傳感器特性，與其說(shuō)要求特別高的靈敏度，不如說(shuō)要求對(duì)各種氣體都具有很好的均衡性反而更適用。從這一點(diǎn)來(lái)看的話，工作電壓5V驅(qū)動(dòng)的TGS2602應(yīng)該擁有更為適宜的靈敏度特性。

3.揮發(fā)性氣體產(chǎn)生機(jī)制與傳感器響應(yīng)確認(rèn)

在密閉容器內(nèi)，給PCB電路板上的配線模板(導(dǎo)線寬1mm、導(dǎo)線長(zhǎng)50mm、銅厚35μm)施加12A的過(guò)電流，同時(shí)觀察TGS2602 傳感器電阻的變化與配線模板的狀態(tài)變化。

施加過(guò)電流后發(fā)現(xiàn)傳感器的電阻值馬上出現(xiàn)下降，配線模板產(chǎn)生了某些氣體也得以確認(rèn)，7分鐘過(guò)后，還可以聞到強(qiáng)烈的異味氣體，而且可以看到配線模板中部已經(jīng)變成了黑色。

研究結(jié)果

研究結(jié)果顯示，通過(guò)在密閉空間或異味氣體產(chǎn)生源頭附近設(shè)置氣體傳感器，可在冒煙與起火出現(xiàn)之前的事故征兆初期階段，把電路板的異常發(fā)熱感知出來(lái)。

與目前普及的廣域（室內(nèi)）監(jiān)測(cè)式起火檢出系統(tǒng)相比，可大幅度提前感知異常狀況時(shí)間點(diǎn)。比如，在電路板上安裝設(shè)置氣體傳感器以及可根據(jù)傳感器信號(hào)驅(qū)動(dòng)切斷電源的電路，就有望讓系統(tǒng)防患于未然、或者把事故損害控制在最小的范圍之內(nèi)。