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液冷泄漏导致贴片电阻腐蚀短路案例分析与防护

文章出处:平尚科技 责任编辑:平尚科技 发表时间:2026-01-28
  
液冷泄漏导致贴片电阻腐蚀短路案例分析与防护

在追求极限散热的液冷AI服务器与高端工业设备中,冷却液泄漏是一个虽不常见但后果严重的潜在风险。一旦发生,冷却液(无论是水基还是油基)可能直接浸润电路板,对精密电子元件构成致命威胁。其中,贴片电阻由于其结构相对“开放”(电极暴露),往往成为腐蚀失效的首批受害者之一,引发阻值漂移、电路功能异常甚至对地短路,导致整个电源模块或控制板卡宕机。平尚科技在服务工业客户过程中,深入分析了此类失效的机理,并基于工业级高可靠性技术,提出了从选型到工艺的系统性防护方案。


贴片电阻电极暴露


失效机理:从电化学腐蚀到枝晶生长
当含离子的冷却液(即使是被认为是“去离子水”,长期运行后也可能因溶蚀而带有微量导电离子)渗入贴片电阻的电极区域,便构成了一个微型的电化学腐蚀原电池。电阻两端的银或银钯端电极(阳极)会在电解液中发生氧化反应而逐渐溶解,导致电极材料流失、有效导电截面积减小,表现为阻值异常增大。更为危险的是,在电场作用下,溶液中迁移的金属离子(如银离子、铜离子)可能在阴极(如另一电极或附近接地焊盘)重新还原沉积,形成枝晶。这些枝晶像树枝一样生长,可能跨越原本绝缘的电阻体或相邻焊盘,最终引发电阻两端短路或对邻近线路的桥接短路,造成灾难性故障。此过程在湿热环境下会急剧加速。

平尚科技的工业级防护对策:材料与封装的协同加固
针对这一风险,不能仅寄希望于永不泄漏,而应在元件层面构建被动防御能力。平尚科技的解决方案聚焦于提升贴片电阻自身的环境鲁棒性:

  • 端电极材料的升级:采用抗腐蚀性更强的电极​体系是根本。例如,用纯锡或镍阻挡层加厚镀层替代传统的薄银层,可极大延缓电解液对底层关键金属的侵蚀。部分高可靠性系列产品采用全哑光锡工艺,其耐硫化、耐氯离子腐蚀能力显著优于亮锡。
  • 保护涂层的​全面覆盖:在电阻的陶瓷基体与端电极之上,施加一层致密、惰性且附着力强的特殊保护釉层。这层“盔甲”能有效阻隔液体和腐蚀性气体的直接接触。平尚科技采用的涂层技术,能使电阻在经历85℃/85%相对湿度的长时间测试后,阻值变化率仍能控制在±1%以内。
  • 封装设计的细节考量:对于泄漏风险​较高的区域(如靠近接口或冷板安装点),可选用侧面电极被包裹更严实的封装结构,减少暴露面积。同时,在PCB布局阶段,平尚科技会建议客户对关键采样或分压电阻增加一定的间距裕度,并避免在电阻正下方或正上方布置过孔,以降低枝晶跨接风险。


平尚科技


系统性思维:构建从元件到板级的双重防线
除了电阻本身的强化,平尚科技还会协助客户在系统层面布防。例如,建议在可能发生泄漏的液冷管路接口下方的PCB区域,涂覆三防漆(聚氨酯、硅树脂或丙烯酸),形成第二道物理屏障。虽然这增加了工艺步骤,但对于价值高昂的AI服务器主板或工业控制器而言,这种预防性投入的性价比极高。

综上,液冷泄漏导致的贴片电阻腐蚀短路案例,警示我们高可靠设计必须考虑“小概率、大影响”的极端场景。平尚科技通过提供具备增强型电极与防护涂层的工业级贴片电阻,并结合板级防护建议,帮助客户在享受液冷高效散热红利的同时,为其关键电源与信号链电路筑起一道应对意外风险的可靠防线,保障设备在复杂工况下的长期稳定运行。

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