氣體腐蝕測試介紹
由于制造業(yè)不斷發(fā)展,交通運輸車輛日益增加,排放出大量的廢氣和污染物,嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境。電子產(chǎn)品在其研發(fā)、設(shè)計、制造及消費階段,都不同程度地暴露在大氣環(huán)境當(dāng)中。大氣環(huán)境中的一些廢氣,在一定的溫濕度條件下,對電子產(chǎn)品元器件、整機或材料,特別是接觸件和連接件,具有明顯的腐蝕作用,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的電性能和使用可靠性。如何提高產(chǎn)品的抗腐蝕能力,成為工程技術(shù)人員不可回避的問題。
在常用的混合氣體當(dāng)中,每種氣體都有其存在的腐蝕作用,如H?S對許多金屬材料,尤其是對銀和銅均有較強的腐蝕作用。銀材料在H?S的作用下會導(dǎo)致接觸阻抗增加。相對于銀質(zhì)材料,銅質(zhì)材料會出現(xiàn)更大的腐蝕質(zhì)量變化,但接觸阻抗的改變則比銀質(zhì)材料低,這是因為硫化銅的阻抗本來就比硫化銀的低。各種常用氣體的特征如表1所示。
雖然大氣環(huán)境中H?S、NO?、CL?、SO?等氣體的濃度比較低,但這幾種氣體會相互作用生成強酸,形成“倍乘效應(yīng)”,加速了電子元器件的腐蝕。氣體化學(xué)反應(yīng)生成的
試驗方法選擇:
√ 在室內(nèi)環(huán)境下貯存或運行期間,電工電子產(chǎn)品的腐蝕會受到氣候因素如溫度、相對濕度、空氣流速以及溫濕度變化速率的影響。另外,氣體污染物會嚴(yán)重地影響電工電子產(chǎn)品的腐蝕速率以及不同腐蝕機理的相對發(fā)生概率,表面的污染物,如灰塵、油和塑料釋放出來的化合物也會影響腐蝕速率和腐蝕機理。
主要氣體污染物:
√ 二氧化硫和氮氧化物來源于化石燃料的燃燒和交通環(huán)境中;
√ 硫化氫來源于石化與鋼鐵工業(yè)、腐敗的有機物質(zhì)、污水、動物的巢穴;
√ 硫化氫和氯化物來源于制漿與造紙工業(yè)。
注:本部分所規(guī)定的試驗方法不是針對某一具體環(huán)境。選擇這些方法是為了觀察電工電子產(chǎn)品材料在正常使用環(huán)境中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物。
適用范圍:
√ GB/T 2423的部分用于確定工作和貯存的室內(nèi)環(huán)境對電工電子產(chǎn)品元件、設(shè)備和材料,特別是接觸點和連接件的腐蝕影響,接觸點和連接件可以單個元件、組裝為一個組件或裝配成一個完整的設(shè)備來進行考核。
試驗設(shè)備:
√ 包括氣候系統(tǒng)、工作室、氣體輸送系統(tǒng)和氣體濃度檢測裝置。
嚴(yán)酷等級:
√ 主要取決于試驗時間與試驗方法(氣體濃度、氣體種類等)。
結(jié)果判定:
√ 接觸電阻等電性能檢查、 機械性能和外觀檢查。
GB/T 2423.51-2020
試驗嚴(yán)酷等級由相關(guān)規(guī)范規(guī)定,取決于以下因素:
√ 試驗方法(從表1選?。?;
√ 試驗時間。
試驗時間優(yōu)先選用4d、7d、10d、14d和21d。
試驗樣品包括:
√ 要進行評價的試驗樣品
a.相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該確定試驗樣品在試驗期間的狀態(tài),如連接件是連接或不連接、開關(guān)是斷開或閉合,運行或加電負載;
b.散熱的試驗樣品處于運行或負載狀態(tài)期間,工作空間的溫度和相對濕度應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)試驗樣品放入試驗箱時,試驗樣品和試驗箱所處的狀態(tài)不應(yīng)使試驗樣品表面產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象。
√ 腐蝕監(jiān)測材料
a.銅片試樣作為腐蝕監(jiān)測材料與試驗樣品一起試驗,以檢驗試驗樣品的一致性;
b.銅片試樣按附錄A規(guī)定的要求準(zhǔn)備,數(shù)量至少為5件,與試驗樣品一起暴露相同的試驗時間,并用適當(dāng)?shù)撵`敏度天平稱量銅片試樣在試驗中的重量增加值,以作為腐蝕程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)和試驗再現(xiàn)性與重復(fù)性的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 28046.4-2011
試驗?zāi)康模?/span>
√ 模擬系統(tǒng)/組件用于有腐蝕氣體的環(huán)境中,例如,在高度污染的空氣中。失效模式為電氣觸點表面由絕緣腐蝕物導(dǎo)致的電氣故障。本試驗與連接觸點和開關(guān)有關(guān)。另一失效模式為因保護涂層(如油漆)被滲透導(dǎo)致其下層結(jié)構(gòu)遭到腐蝕。
本試驗的應(yīng)用應(yīng)在DUT技術(shù)條件中規(guī)定。
試驗方法:
√ 按GB/T2423.51,試驗Ke、方法4進行試驗,DUT工作模式為1.1。對安裝在乘客艙或行李/貨物艙的組件試驗持續(xù)10天,其他安裝位置為21天。
試驗要求:
√ 功能狀態(tài)應(yīng)達到GB/T28046.1定義的C級。
VW 80000-2017
試驗?zāi)康模?/span>
√ 該測試模擬有害氣體對組件的影響,主要是對其插頭觸點和開關(guān)的影響,旨在驗證組件對缺陷模式的抵抗力,例如腐蝕和組件損壞。
試驗方法:
√ 測試按照 DIN EN 60068-2-60 方法 4 進行,測試時間21天,測試數(shù)量6pcs。
試驗要求:
√ 功能參數(shù)須符合該標(biāo)準(zhǔn)P-03 參數(shù)測試(大)檢查。
Nissan 28401NDS01_13
試驗?zāi)康模?/span>
√ 該測試確定工業(yè)區(qū)域?qū)?ECU 的操作和存儲的腐蝕影響,特別是觸點和連接,單獨考慮,集成到子組件中或組裝為完整設(shè)備(特別是硫濃度的增加)。
試驗方法:
√ RENAULT/NISSAN 要求 IEC 68-2-60 Ke 的方法 4(見表 1)或取決于技術(shù)(如 Ag 導(dǎo)電層)表 2 中描述的嚴(yán)重程度。對于內(nèi)飾件(車身隔間或行李箱中的零件),測試10天;對于外部零件(發(fā)動機艙內(nèi)或車外零件),測試21天。
試驗要求:
√ 根據(jù)指定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),對EUT進行外觀檢查(放大倍數(shù)50)、尺寸檢查、功能和拆卸檢查。構(gòu)成電子設(shè)備的所有零件和材料,必須能正常工作,沒有任何機械損壞,如扭曲、破裂或裂縫。
試驗標(biāo)準(zhǔn) | 試驗時間 | 試驗方法 |
GBT 2423.51 | 優(yōu)先選擇4d、7d、10d、14d和21d | 從4個方法中選擇 |
GBT 28046.4 | 內(nèi)部元器件10d;外部元器件21d | 方法4 |
VW 80000 | 21d | 方法4 |
28401NDS01 | 內(nèi)部元器件10d;外部元器件21d | 方法4 |