气体腐蚀试验之 AEC-Q102

大气环境包含了温度，湿度，氧气，气体污染物及其他腐蚀成分与因素。这些气体在特定条件下会与吸附于金属表面的水分子反应生成化合物，对于电子产品元器件，整机或者材料尤其是接触件以及连接件等，其腐蚀作用显着，对产品电性能及使用可靠性造成严重影响。

气体腐蚀试验是环境气候可靠性试验中的一种，用于确定产品在大气环境下工作、储存的适应性，特别是接触件与连接件。气体腐蚀试验可以模拟大气中存在的二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氯气等各种腐蚀性气体，可进行单一或多种混合气体腐蚀实验，用于确定电工电子产品元件、设备与材料等抗腐蚀能力。

AEC-Q102

腐蚀气体的来源

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。

腐蚀气体的腐蚀机理

1、二氧化硫的腐蚀机理：

1）SO2是一种比较强的还原剂，对一般的非金属表面涂覆层与非金属材料都有很强的腐蚀能力。

2）SO2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 → H2SO3

H2SO3→ H+＋ HSO3-

HSO3-+ 【O】 → HSO4-

2、二氧化氮的腐蚀机理：

1）NO2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。

2）NO2易溶于水，生成硝酸，有较强的腐蚀性。

3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO

4NO2+ 2H2O + O2= 4HNO3

3、硫化氢的腐蚀机理：

1）H2S对许多金属材料都有强烈的腐蚀作用，尤其是银和铜。

2）H2S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：

1）Cl2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。

3）Cl2与水反应生成盐酸和次氯酸。

Cl2+ H2O = HCl + HClO

H2S + Cl2= 2HCl + S

气体腐蚀的常用标准

1990年初，EIA、IEC、ISO等专业组织开始制定气体腐蚀试验的相关标准和规范。

当前日常采用的气体腐蚀测试标准多按产品类别分类。

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

当前，LED被广泛应用于通用照明，显示背光，医疗照明以及车用照明等各个不同的领域，这类领域对于高品质LED提出了更高的要求。但LED也常发生失效现象，变色就是LED光源最普遍的失效模式。

LED使用环境受温度，湿度及气体污染物等外部环境影响，金属部件发生腐蚀变色，导致性能下降，变质，劣化程度及速率同外界因素及LED本身防腐性能有密切关系。

AEC-Q102车用光电半导体认证规范中对车用光电半导体就有气体腐蚀的试验要求。

AEC-Q102 H2S气体腐蚀

由于银具有优良的反射性和成熟、可靠的电镀工艺等特点，目前多数光源都是以电镀银在金属基材上做支架，并配以银浆粘接工艺。但银是极其活泼金属，当它与含硫气体或者酸性氯，溴气体相接触时，可产生黑色硫化银或者对光线灵敏的卤化银等，这都可能使光源变色而失灵。

AEC-Q102车用光电半导体认证规范标准中H2S气体腐蚀试验，参考IEC 60068-2-43标准，针对银和银合金变色提供了加速试验方法。如下A、B两个腐蚀条件可选择。

AEC-Q102 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。

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