加速(su)老化試驗(yan)箱(xiang):守(shou)護多(duo)層(ceng)電路(lu)板、IC 封裝等(deng)材料密封性(xing)能的(de)核心(xin)設備
在(zai)電子(zi)、半(ban)導(dao)體(ti)、稀(xi)土(tu)等精(jing)密制(zhi)造(zao)領(ling)域,材料的(de)密封性(xing)能直(zhi)接關系到產品(pin)的(de)可靠(kao)性與使用壽命(ming)。水汽、灰(hui)塵(chen)、腐(fu)蝕(shi)性氣(qi)體等外界(jie)因(yin)素的(de)侵(qin)入,可(ke)能導致(zhi)多(duo)層(ceng)電路(lu)板短(duan)路(lu)、IC 封裝失(shi)效(xiao)、LED 光(guang)衰加(jia)劇(ju)等(deng)問題。加(jia)速老化試驗(yan)箱(xiang)通過(guo)模(mo)擬(ni)高溫(wen)、高濕、高壓等(deng)環境,對(dui)多(duo)層(ceng)電路(lu)板、IC 封裝、液(ye)晶(jing)屏、LED、半(ban)導(dao)體(ti)、磁(ci)性(xing)材料、NdFeB、稀土、磁(ci)鐵(tie)等材料的(de)密封性(xing)能進(jin)行嚴苛(ke)測(ce)試,成為(wei)保(bao)障產品(pin)質(zhi)量的(de)關鍵(jian)環節。
壹、模擬(ni)環境,精(jing)準(zhun)暴露(lu)密(mi)封缺(que)陷
加速老化試驗(yan)箱(xiang)的(de)核心(xin)價(jia)值(zhi)在(zai)於將自然(ran)環境下(xia)數(shu)年(nian)的(de)老化過(guo)程(cheng)壓縮至數(shu)天(tian)或數(shu)周(zhou),通過(guo)調(tiao)控(kong)溫(wen)度(du)(通常 60-150℃)、濕度(du)(50%-100% RH)、壓力(0.1-2MPa)等(deng)參數(shu),模(mo)擬產品(pin)在(zai)長期使(shi)用中可(ke)能遭遇(yu)的(de)惡劣(lie)環境。對(dui)於(yu)密封性(xing)能測(ce)試而言(yan),這(zhe)種(zhong) “加速" 測試能(neng)快(kuai)速驗(yan)證材料或結(jie)構的(de)密封完(wan)整(zheng)性:
當環境濕(shi)度(du)與壓力升高時(shi),水汽會通過(guo)密(mi)封縫(feng)隙、微(wei)裂紋(wen)等(deng)薄(bo)弱點侵(qin)入材料內部;
高溫(wen)則(ze)會(hui)加(jia)劇(ju)材料的(de)老化與(yu)膨脹(zhang),放(fang)大密封結(jie)構的(de)間隙(xi),加速泄漏(lou)過(guo)程(cheng);
試驗(yan)後(hou)通過(guo)檢測材料內部的(de)水汽含(han)量(liang)、電(dian)學(xue)性能(neng)變(bian)化(hua)、外觀腐(fu)蝕(shi)等指標(biao),即(ji)可(ke)精準判斷密(mi)封性(xing)能是(shi)否達標(biao)。


二、針對(dui)不(bu)同(tong)材料的(de)密封性(xing)能測(ce)試要(yao)點(dian)
1. 多層(ceng)電路(lu)板與 IC 封裝:嚴(yan)防水汽侵(qin)入導(dao)致的(de)電學(xue)失效(xiao)
多層(ceng)電路(lu)板的(de)層(ceng)間絕(jue)緣(yuan)、IC 封裝的(de)引線(xian)鍵(jian)合(he)區(qu)域對(dui)密封性(xing)能要(yao)求(qiu),哪(na)怕(pa)微量(liang)水汽侵(qin)入,都(dou)可能在(zai)高溫(wen)下(xia)引發電化學(xue)遷移(yi),導致(zhi)短(duan)路(lu)或斷路(lu)。加(jia)速老化試驗(yan)箱(xiang)通過(guo)高壓濕(shi)熱循(xun)環測試(如(ru) PCT 高壓加(jia)速試驗(yan)),將電路(lu)板或 IC 封裝置於 121℃、2atm 的(de)飽和(he)蒸(zheng)汽環境中(zhong),持續(xu)數(shu)十(shi)小(xiao)時(shi)後:
檢測電路(lu)板的(de)絕緣(yuan)電阻變(bian)化(hua),判斷層(ceng)間密(mi)封是(shi)否失效(xiao);
觀察(cha) IC 封裝膠體是(shi)否出現開裂、引(yin)腳是(shi)否銹蝕(shi),評估(gu)封裝工(gong)藝(yi)的(de)密封性(xing)。
2. 液晶(jing)屏與(yu) LED:守(shou)護光(guang)學(xue)性能(neng)的(de)密封屏(ping)障
液晶(jing)屏的(de)背光(guang)模組(zu)、LED 的(de)芯片(pian)與封裝膠若密(mi)封不(bu)良(liang),水汽侵(qin)入會(hui)導致屏(ping)幕(mu)出(chu)現黑斑(ban)、LED 發光(guang)效(xiao)率(lv)驟降。試驗(yan)箱(xiang)通過(guo)恒(heng)溫(wen)恒(heng)濕老化測(ce)試(如(ru) 85℃/85% RH 條件),模擬潮(chao)濕環境對(dui)密(mi)封結(jie)構的(de)長期侵(qin)蝕(shi):
測試液(ye)晶(jing)屏是(shi)否出現漏(lou)液(ye)、顯示(shi)異常,驗證邊框(kuang)密(mi)封膠的(de)耐(nai)老化性(xing);
監測 LED 的(de)光(guang)通量衰(shuai)減(jian)率(lv),判斷矽(gui)膠封裝是(shi)否有效(xiao)阻隔(ge)水汽。
3. 半(ban)導(dao)體(ti)材料:環境下(xia)的(de)密封可(ke)靠性(xing)驗證
半(ban)導(dao)體(ti)晶(jing)圓(yuan)、芯片的(de)鈍化(hua)層(ceng)、封裝殼(ke)是(shi)阻擋外界(jie)雜(za)質的(de)關鍵(jian)防線(xian)。加速(su)老化試驗(yan)箱(xiang)采(cai)用高溫(wen)高壓綜合(he)測試,在(zai)模擬(ni)工(gong)業(ye)級或車規級環境(如(ru) 150℃、1MPa)下(xia):
檢測半(ban)導(dao)體(ti)材料的(de)漏(lou)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua),評(ping)估(gu)鈍化(hua)層(ceng)的(de)密封性(xing);
驗證封裝殼(ke)的(de)焊接(jie)或釬焊工藝(yi)是(shi)否存(cun)在(zai)微縫(feng),防(fang)止(zhi)腐(fu)蝕(shi)性氣(qi)體侵(qin)入。
4. 磁(ci)性(xing)材料、NdFeB、稀土與磁(ci)鐵(tie):抗腐(fu)蝕(shi)與磁(ci)性(xing)能的(de)雙重保(bao)障
這(zhe)類(lei)材料易因(yin)氧化(hua)、銹(xiu)蝕(shi)導致(zhi)磁(ci)性(xing)能衰(shuai)退,密封塗(tu)層(ceng)或鍍層(ceng)的(de)完整(zheng)性至關重要(yao)。試驗(yan)箱(xiang)通過(guo)交(jiao)變(bian)濕(shi)熱(re)循(xun)環測試(-40℃至 85℃反(fan)復(fu)切(qie)換(huan),配合(he)高濕度(du)):
觀察(cha)材料表(biao)面是(shi)否出現銹點(dian)、塗(tu)層(ceng)是(shi)否剝(bo)落,評估(gu)密封防(fang)護效(xiao)果;
測試老化後(hou)的(de)磁(ci)通量損(sun)失(shi)率(lv),判斷密(mi)封失(shi)效(xiao)對磁(ci)性(xing)能的(de)影響(xiang)程(cheng)度(du)。
三、貫穿(chuan)全產業(ye)鏈的(de)質量(liang)管控價(jia)值(zhi)
加速老化試驗(yan)箱(xiang)對密(mi)封性(xing)能的(de)測試,已(yi)成為(wei)上(shang)述材料從研發到量產的(de)環節:
研發階段(duan):幫助(zhu)工程(cheng)師(shi)優(you)化(hua)密(mi)封結(jie)構設計(ji)(如多(duo)層(ceng)電路(lu)板的(de)層(ceng)壓工(gong)藝(yi)、IC 封裝的(de)膠體選(xuan)型(xing)),通過(guo)對(dui)比不(bu)同(tong)方案(an)的(de)測試數(shu)據,篩選(xuan)出密封方案(an);
生(sheng)產環節:作(zuo)為(wei)出廠前的(de)質量(liang)把關工具,剔除(chu)因(yin)工藝(yi)瑕疵(ci)導致(zhi)的(de)密封不(bu)良(liang)產(chan)品(pin)(如(ru) LED 封裝膠氣泡、磁(ci)鐵(tie)鍍層(ceng)針孔(kong));
應(ying)用端:為(wei)汽車電子、航(hang)空航(hang)天(tian)、醫療(liao)設備等(deng)領(ling)域提(ti)供可靠(kao)性(xing)背書,確(que)保(bao)材料在(zai)環境下(xia)(如(ru)汽車發動(dong)機(ji)艙、醫療(liao)消(xiao)毒(du)環境)的(de)密封性(xing)能長期穩(wen)定。
結(jie)語
從精密(mi)電(dian)子元件(jian)到高性能(neng)磁(ci)性(xing)材料,密封性(xing)能是(shi)產品(pin) “長壽(shou)" 與(yu) “可靠(kao)" 的(de)隱形(xing)防(fang)線(xian)。加速(su)老化試驗(yan)箱(xiang)以科(ke)學(xue)的(de)環境模(mo)擬(ni)與高效(xiao)的(de)測試能(neng)力,為(wei)多(duo)層(ceng)電路(lu)板、IC 封裝、LED 等(deng)材料的(de)密封性(xing)能提(ti)供了(le)可量(liang)化(hua)的(de)驗證標(biao)準(zhun),不(bu)僅推動(dong)了(le)材料工藝(yi)的(de)叠代升級,更從(cong)源(yuan)頭(tou)降低(di)了(le)產品(pin)在(zai)實際應(ying)用中的(de)失效(xiao)風(feng)險(xian),成為(wei)制(zhi)造(zao)業(ye)質量管(guan)控(kong)體(ti)系(xi)中核(he)心(xin)設備。


