主题:【求助】混合气体腐蚀试验

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金鉴检测邵
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金鉴实验室(CMA|CNAS认证实验室)提供气体腐蚀试验等可靠性测试

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。



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,PCB、PCBA;

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:H2S、SO2、Cl2、NO2;

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


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 第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 第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CIE127、SJ/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



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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