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气体腐蚀试验及加速速率检测对电子产品的重要性

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2024/11/22 10:11:34

气体腐蚀试验及加速速率检测对电子产品的重要性

进行各种环境测试来评估连接器和开关等接触机构部件的长期可靠性,但我认为气体腐蚀测试特别适合这些评估。然而,气体腐蚀测试标准有很多,经常有人问这些与实际环境相比有多少加速因子。

我们可以在某种程度上(根据经验)谈论,但实际上如果要求我们用数据来表达,我们必须拒绝,因为这对未来来说仍然是一个挑战,而且可能需要相当长的时间才能达到一个目标。结论将会是。
这是一个真实发生过的故事,但我听人说:“之前的测试中没有观察到腐蚀,但这次测试的结果表明腐蚀很严重,可能是测试机出了问题。” ” 有什么不对劲。确实,腐蚀程度可能会因零件在测试室中的设置方式而略有不同,但以下是更大的因素,我相信您会被问到上述问题。

即使在同一批次内,电镀样品也表现出不同的腐蚀特性。此外,无法比较不同批次和相差几个月的生产日期的产品。因此,重要的是要考虑到当前的测试只是一个比较测试,并认为气体腐蚀测试作为质量控制的一部分是有用的,而不是仅仅因为以前已经进行过就感到安全。自然环境中含有多种气体,尽管数量很少,并且根据位置的不同,腐蚀性气体可能以相当高的浓度存在。另外,如果问题的原因存在于密封件中,则密封就变得毫无意义。

我一开始就提到气体腐蚀测试适合评估,但单一气体和混合气体的结果有很大差异。
一般来说,硫化氢对银、铜等有很强的腐蚀性,对于镀金,
建议使用二氧化硫、二氧化氮等,它们与湿气结合后呈酸性。然而,在实际环境中,氮氧化物、二氧化硫、
存在硫化氢、氯、氨、甲醛等,并且是由周围材料产生的。
因此,如果充分了解单一气体的影响,并进行巴特尔标准等低浓度三混合测试,则认为在一般自然环境下使用时,再现性会特别优异。
然而,有些零件是在特殊条件下使用的,例如高测试温度和高浓度。
同时,由于接触机构部件本来就是功能部件,根据使用环境等特性,有的易受气体作用,有的则不易受气体作用。因此,您可以理解,讨论与此类部件的接触可靠性相关的加速度系数并不那么容易,但我想讨论它,包括正在考虑在各个领域实施的示例。
首先,为了收集基础数据,我们通常将实际部件安装在各个地点,例如室外或室内,并放置至少10年,而在此期间,我们多次收集大量数据。目前的情况是,还没有
建立。
(贝尔实验室过去肯定积累了大量数据,但我认为反馈给公众的数据很少。)由于接触机构部件的特性,这被认为是不可避免的。原因是即使是单个接触机构也非常敏感。
例如,当试图测量铜板上的气体腐蚀测试与接触电阻之间的关系时,即使进行几个小时的气体腐蚀测试,也会得到非常接近峰值的值,甚至在测试纯铜板的样品时,也会得到一个非常接近峰值的值。银与氯气等。但是,几个小时内就显示出很高的价值。
由于镀金样品在不同部位的腐蚀程度不同,接触机制的评估变得相当复杂。由于这些因素,几乎不可能创建没有变化的标准样本。
事实上,99.9999%纯金板的表面可以看到极少量的铜和银的硫化物,从接触电阻的角度来看,有必要重新考虑将其用作标准样品。
我们还拥有很多专业知识,包括是否可以通过这些精致的薄膜来评估接触电阻而不损坏薄膜。
对于可以在一定程度上量化的样品来说确实如此,但当涉及到实际产品时,情况就变得更加复杂。气体腐蚀的影响会根据结构、材料和变化而有很大差异,并且很难检测实际零件中接触电阻的变化。

首先,这是一张显示气体浓度(H2S)、膜厚和曝光时间之间关系的图表。认为因为浓度高,膜厚就会成比例变厚的想法是错误的。此外,如果比较低浓度缓慢形成的膜和高浓度快速形成的膜之间的接触电阻,则存在差异。
单一气体和多种气体的混合物之间也存在显着差异。
下面的图表(2)显示了通过使用高灵敏度天平测量预处理后的特定金属件的重量而测量到的由于腐蚀而引起的重量变化,我认为如果条件仔细的话,它可以用作腐蚀测试监视器。经过考虑的。
然而,在导致盐形成的测试条件下,这种关系可能会变得难以理解。

 
 

图3显示了根据膜厚评估加速试验和现场试验之间相关性的结果。
现场数据自然差异很大,其原因包括:
1- 不同地点的湿度差异;2- 大气中硫化氢浓度的差异;
3- 温度的变化;4- 其他气体和灰尘的混合;以及
5- 差异这些包括样品表面的状况和初始表面清洁度、6-样品的纯度(铜和铁的混合物)以及
7-该位置是否暴露在光线下。
根据该数据,考虑0.01ppm硫化氢浓度和75%RH的条件作为现场数据,
并观察15ppm硫化氢加速试验之间的加速率,得到以下结果。
换句话说,如果膜厚为300 Å,则15 ppm H2S需要100小时,0.01 ppm需要1000小时,所以
如果简单地考虑一下,这个比率只有10,而当涉及到实际零件时,该片具有很强的破坏性,因此尤为重要,不能成为严酷的考验。

 


最后,最后的图4示出了使用几乎不破坏膜的方法由于混合气体而产生的接触电阻的数据。

 

参考文献:接触技术基础、接触可靠性、改进和对策


 气体腐蚀测试仪                                 
 
气体腐蚀测试仪
 安全 罐内负压设计/泄漏源切断装置(可选)
 温度和湿度 轻松设置25℃65%至98%(可选85℃90%)
 气体浓度 只需一个拨盘即可轻松设定设定浓度。
 标准符合性 符合 IEC/ISO10062 标准
 经济 可以添加选项以满足您的目的
 管理 可通过 LAN 连接从网络进行记录和监控(可选)


 
   公斤600

 
   公斤200
气体腐蚀测试被认为是电子元件的失效分析、标准测试和加速劣化测试中不可少的。
有多种标准方法,如下所示。
与一般环境测试仪相比,气体腐蚀测试仪的重现性涉及更复杂的因素。
另外,据说试验机本身的操作方法也很麻烦。我们的腐蚀试验机是在实际测试中开发出来的,因此
具有价格低廉、使用方便、运行成本低、安全等特点。
我们可以执行下面列出的大多数标准测试。
现行电子元件气体腐蚀试验方法
1.JIS H8502 SO2 10,或25ppm,40℃,80%RH
2.JIS H8620 H2S 3,或10ppm,40℃,80%RH
3.JEIDA25,40 H2S 3ppm ,40℃,85 %RH
4.JEIDA32,41 SO2 10ppm,40℃,85%RH
5.EIAJ-RC-5608 H2S 1ppm,40或25℃,75%RH
6.EIAJ-CP-5102 SO2 25ppm,40℃,90%RH
7.IEC 68-2-42 SO2 25ppm ,25℃,75%RH
 JIS C60068-2-42 SO2 25ppm,40℃,80%RH
8.IEC 68-2-43 H2S 10ppm,25℃,75%RH
 JIS C60068-2-43 H2S 10ppm,40℃,80%RH
9.DIN 40046-36 SO2 10ppm, 25℃,75%RH
10.DIN 40046-37 H2S 1ppm,25℃,75%RH
11.公司标准 H2S 3ppm+SO2 10ppm,40℃,75%RH
12.公司标准 H2S 0.5ppm+SO2 1ppm+NO2 1ppm,35℃,75% RH
13. 巴特尔研究所 2 级 H2S 10ppb+CL2 10ppb+NO2
           200ppb,30℃,70%RH 3级H2S 100ppb+CL2 20ppb+NO2 200ppb,30℃,75%RH
           4级H2S 200ppb+CL2 50ppb+NO2 200ppb,50℃,75%RH
14.国际标准化组织10062- A SO2 0.5ppm,25℃,75%RH
           B H2S 0.1ppm,25℃,75%RH
           C SO2 0.5ppm+H2S 0.1ppm,25℃,75%RH
           D H2S 0.1ppm+SO2 0.2ppm+CL2 0.02 ppm25℃,75%RH
15. Bellcore低浓度4种
 气体腐蚀测试仪KG200S(兼容10BASE-T/以太网)
 


可以从网络上收集运行状态和数据。该
气体腐蚀测试仪旨在轻松清晰地执行低浓度混合气体腐蚀测试。它可以将浓度控制在0.1ppm以下,并且还消除了主要的腐蚀因素。具有湿度控制方法和特氟龙双罐系统等许多功能。 (耐热 PVC 室也可作为选件提供)。


金腐蚀实例 SO2 10ppm 40℃75% 240h 


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