气体腐蚀试验之 AEC-Q102

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、二氧化硫的腐蚀机理1二氧化硫SO2是一种强还原剂对一般非金属表面涂覆层和非金属材料具有很强的腐蚀能力。2SO2易溶于水它水溶性好、吸附性强、易产生亚硫酸、空气氧化后可产生硫酸等特点对于金属涂覆层也同样产生强烈的化学腐蚀。SO2 H2O → H2SO3H2SO3 → H HSO3-HSO3- 【O】 → HSO4-2、二氧化氮的腐蚀机理1NO2氧化性强对普通橡胶腐蚀性大特别适用于天然胶顺丁胶丁苯胶和二烯类橡胶。2NO2易溶于水生成硝酸有较强的腐蚀性。3NO2 H2O 2HNO3 NO4NO2 2H2O O2 4HNO33、硫化氢的腐蚀机理1H2S对许多金属材料都有强烈的腐蚀作用尤其是银和铜。2H2S易溶于水水溶液具有弱酸性。H2S ⇌ H HS-HS- ⇌ H S2-4、氯气的腐蚀机理1Cl2部分起氧化剂作用部分起氯化物作用由氯气还原产生的氯化物可渗透金属表面氧化物保护层。2由于双重作用氯气与硫化氢混合时氯有很强的协同作用加速腐蚀。3Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸。Cl2 H2O HCl HClOH2S Cl2 2HCl S气体腐蚀的常用标准自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。气体腐蚀的主要参数一切气体均具有自然界的起源只是不同工作环境下占优势的气体污染物有所不同而已。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。气体腐蚀试验方法1.硫化氢气体H2S腐蚀试验由于银具有优良的反射性和成熟可靠的电镀工艺目前许多光源都使用电镀银作为金属基材的支架并采用银浆粘接工艺。然而银是一种极活泼的金属。当银与含硫气体、酸性氯或溴气体接触时可能会生成黑色硫化银或对光线敏感的卤化银导致光源变色并失效。AEC-Q102车用光电半导体认证规范中的H2S气体腐蚀试验参考了IEC 60068-2-43标准针对银和银合金的变色提供了加速试验方法。下面是可选择的两种腐蚀条件。2. 流动混合气体腐蚀AEC-Q102车用光电半导体认证规范标准中流动混合气体腐蚀试验参考IEC 60068-2-60标准选用方法4确定产品在大气环境下工作、储存的适应性、抗腐蚀能力。AEC-Q102流动混合气体腐蚀方法的选择所有气体都有其自然界的来源但在不同工作环境中占主导地位的气体污染物不同。气体腐蚀测试在现代工业中的重要性不言而喻。随着工业技术的不断发展气体腐蚀测试技术也将不断完善和创新为保障工业生产的安全、高效和可持续发展发挥更加重要的作用。