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混合气体腐蚀试验发布时间:2019-04-20 22:06:10

LED在不同领域上的的应用很广,有通用照明、显示背光、医疗照明、植物照明、汽车照明等,这些领域对高品质LED的需求越来越高。但根据金鉴实验室的分析经验,宣称高品质的LED也经常出现失效现象,而导致失效发生的原因很多都与LED的金属部件变色有关。这是因为LED在室内和室外环境下贮存或运行期间,受到气体污染物、温度、湿度、空气流速以及温湿度变化速率等外界因素的影响,LED的金属部件会产生腐蚀变色现象,造成性能劣化。劣化程度和速率与外界因素和LED自身的防腐性能息息相关。


  当产品在大气中使用时,大气环境会导致产品金属表面形成水膜,而大气中存在的硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、氯气等有害气体会溶入金属表面的水膜中,产生腐蚀性离子加速腐蚀的发生。近年来,环境的不断恶化,使得腐蚀的发生几率大大增加,每年电子、电器、通讯、计算机、LED等行业都因为产品在大气中被腐蚀而损失惨重。为了减少损失,各行业积极应对,致力于提高产品的耐腐蚀性能。


因此针对特殊工作环境的LED产品,需要对其做气体腐蚀试验,验证其防腐蚀性。


     鉴于此,金鉴实验室特推出“混合气体腐蚀试验”的检测服务,帮助广大客户了解产品的抗腐蚀能力。该试验是利用二氧化硫,二氧化氮,氯气,硫化氢等几种气体,在一定的温度和相对湿度的环境下对材料或产品进行加速腐蚀,重现材料或产品在一定时间范围内所遭受的破坏程度,以及相似防护层的工艺质量比较,也可以用来考核某些产品的抗气体腐蚀的能力。主要用于确定零部件、电子元件、金属材料、电工,电子等产品的防护层以及工业产品的在混合气体中的工作、储存的适应性,特别是接触件与连接件的抗腐蚀能力。


气体腐蚀实验


业务范围:

1. 汽车类:汽车设备与装置、汽车零部件等;

2. 计算机类:电脑、显示屏、主机、电脑元器件、医疗设备等精密仪器等;

3. 电子通信类:手机、射频器、电子通信元器件等,PCBPCBA

4. 电器类:家电、灯具、变电器等各类家电电器设备、仪器仪表、医疗器械。



混合气体腐蚀试验条件:

1. 气体种类:H2SSO2Cl2NO2

3. 气体浓度条件:最小10ppb,最大25ppm

4. 温度范围:(15-60℃)±2℃;

5. 相对湿度:(50%95%)±5%RH


混合气体试验箱

混合气体试验箱


相关测试标准:

——IEC 60068-2-43《环境试验.试验方法.试验Kd.触点和连接件用硫化氢试验》

——GB/T 2423.51-2012《环境试验 2部分 试验Ke:流动混合气体腐蚀试验》 

——GB/T 9789-2008《金属和其他无机覆盖层 通常凝露条件下的二氧化硫腐蚀试验》

——GB/T 2423.33-2005《电工电子产品环境试验 2部分:试验方法 试验Kca:高浓度二氧化硫试验》

——DIN 50018《在含有二氧化硫的大气环境下的冷凝水-交变气候中的试验》


  目前与气体腐蚀试验相关的标准有很多,包括IEC-60068-2-43,IEC 60068-2-60,ISO 16750-4,GBT2423.51,IEC 60068-2-42,GBT2423.19, AEC-Q-102等,其中由美国汽车电子委员会制定的AEC-Q-102适用于车用LED器件的测试,因此与LED相关的内容最多,详细描述了测试方法,样品数量和失效判定依据。


金鉴实例:LED灯珠抗硫化氢气体腐蚀能力试验

试验过程:

1. 前处理:将LED灯珠在 85℃烘烤4 小时,再进行低温(峰值温度 180℃)回流焊,将样品焊接到梅花板上。

2. 依据CIE127SJ/T 11394-2009及客户要求对灯珠进行光电参数测量,并记录数据。

3. 依据 GB/T 2424.12-2014 及客户要求进行硫化氢气体腐蚀实验。

4. 试验结束后,再进行一次光电参数测量,并记录数据。

 硫化氢气体腐蚀试验前后灯珠外观观察

 硫化氢气体腐蚀试验前后灯珠外观观察


编号

试验前

试验后

对比(绝对值)

电压

U(V)

光通量

(lm)

色温

(K)

电压

U(V)

光通量

(lm)

色温

(K)

电压

U(V)

光通量

(lm)

色温

(K)

1

6.04

129.3

5067

6.02

102.9

5680

0.2%

20.5%

12.1%

2

6.04

131.2

5046

6.03

103.5

5696

0.1%

21.1%

12.9%

3

6.11

131.3

5193

6.10

104.2

5897

0.1%

20.7%

13.6%

4

6.11

132.6

5162

6.10

109.9

5732

0.2%

17.1%

11.0%

5

6.07

131.7

5013

6.06

101.4

5723

0.2%

23.0%

14.2%

….

….

….

….

….

….

….

….

….

….

最大值

6.21

134.0

5193

6.17

109.9

5954

1.3%

23.1%

15.7%

最小值

6.04

127.9

5001

6.02

100.0

5597

0.1%

17.1%

10.7%

平均值

6.12

130.9

5117

6.09

104.5

5768

0.5%

20.2%

12.7%

硫化氢气体腐蚀试验前后灯珠光电性能测试对比


该款灯珠在经过硫化氢气体腐蚀试验96H后,灯珠支架功能区出现发黑,光通量严重下降(超过20%),色温出现明显漂移,整个产品的寿命和可靠性将会大大降低。


金鉴案例二:

  

  依据AEC-Q-102 H2S测试项目,不同品牌光源的光通量维持率-时间变化趋势对比测试,依据测试结果,委托单位选择合适的光源应用于车用指示灯产品。



  

  相同支架、不同胶水和相同胶水、不同支架搭配后封装成不同光源,在相同的气体腐蚀。测试条件下做测试,光通量维持率不一样,由此可确认光源的防腐蚀性能与支架、胶水均有关联,只有同时改善两种材料才能提高光源的防腐蚀性能。

  

  不同电镀工艺的镀金端子硫化测试后,表面腐蚀程度越严重,接触电阻增加越大。



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