大气环境对材料的影响是多方面的,包括温度、湿度、氧气以及各种气体污染物。这些因素可以与金属表面的水分子反应,形成化合物,对电子产品的元器件、整机或材料造成腐蚀,尤其是接触件和连接件等关键部分。这种腐蚀会严重影响产品的电性能和可靠性。为了评估产品在大气环境下的性能,气体腐蚀试验成为了环境气候可靠性试验的重要组成部分。
腐蚀气体的来源与机理
腐蚀气体,如二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、硫化氢(H2S)和氯气(Cl2),在自然界中都有其来源,但在特定工作环境中,某些气体可能更为显著。这些气体通过不同的化学反应机制对材料造成腐蚀:
1. 二氧化硫:作为强还原剂,易溶于水形成亚硫酸,进一步氧化成硫酸,对金属涂覆层产生化学腐蚀。
2. 二氧化氮:具有强氧化性,易溶于水生成硝酸,对橡胶材料有较大腐蚀性。
3. 硫化氢:对多种金属材料有强烈腐蚀作用,尤其是银和铜,其水溶液具有弱酸性。
4. 氯气:部分起氧化剂作用,部分起氯化物作用,与硫化氢混合时有协同加速腐蚀的效果。
气体腐蚀的测试标准
自1990年代初,EIA、IEC、ISO等组织开始制定气体腐蚀试验的标准和规范。这些标准通常按产品类别分类,以确保产品在特定环境下的适应性和抗腐蚀能力。
AEC-Q102中的气体腐蚀
AEC-Q102是车用光电半导体的认证规范,特别关注LED等光电产品在各种环境下的性能和可靠性。LED产品在通用照明、显示背光、医疗照明和汽车照明等领域的应用日益广泛,对高品质LED的需求也随之增加。然而,LED产品也面临着失效的风险,其中变色是最常见的失效模式之一。AEC-Q102规范中包含了对车用光电半导体进行气体腐蚀试验的要求,以评估产品在实际使用环境中的耐腐蚀性能。
金鉴实验室作为国内领先的光电半导体失效分析科研检测机构,具备执行AEC-Q101和AEC-Q102标准下的全部测试项目的能力,在气体腐蚀试验方面拥有丰富的经验和卓越的技术实力。实验室配备了先进的测试设备和严格的质量控制流程,能够为客户提供高标准的气体腐蚀试验服务。
气体腐蚀试验方法
AEC-Q102规范中的气体腐蚀试验包括:
1. H2S气体腐蚀:针对银和银合金的变色问题,提供了加速试验方法,模拟银与含硫气体接触时可能发生的化学反应。
2. 流动混合气体腐蚀:参考IEC 60068-2-60标准,通过模拟大气中存在的多种腐蚀性气体,评估产品在实际工作环境中的抗腐蚀能力。
这些试验方法的选择取决于工作环境中可能遇到的气体污染物类型,以及产品对这些污染物的敏感性。通过这些试验,可以确保产品在设计和制造过程中考虑到了环境因素的影响,从而提高产品的可靠性和使用寿命。
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