電子元件耐腐蝕性評估：鹽霧試驗機的標準化應用與參數優化

更新時間：2025-03-28

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一、引言

鹽霧試驗是一種通過模擬海洋或工業腐蝕環境，評估電子元件耐腐蝕性能的標準化測試方法。鹽霧試驗機通過精確控制氯化鈉溶液噴霧濃度、溫度及濕度，加速材料腐蝕過程，廣泛應用于電子元件、金屬鍍層及防護涂層的質量檢測。盡管鹽霧試驗存在測試周期長、與實際環境差異等問題，但其在篩選材料和工藝優化中仍具有不可替代的作用。通過優化試驗參數和操作流程，可顯著提升測試效率與結果可靠性。

二、鹽霧試驗操作流程

樣品準備

選擇待測電子元件（如電路板、連接器、鍍層件等）。
清潔樣品表面，去除油污或雜質，確保表面狀態符合測試要求。

配置鹽溶液

依據標準（如ASTM B117或ISO 9227）配制5%氯化鈉溶液，使用去離子水以避免雜質干擾。
調節溶液pH值至中性（6.5-7.2），必要時添加冰醋酸或氫氧化鈉調整。

設置鹽霧試驗機

設定試驗箱溫度為35℃±2℃，飽和桶溫度為47℃±1℃（中性鹽霧試驗）。
校準噴霧量，確保沉降量為1-2mL/80cm2·h。

放置樣品

將電子元件以15°-30°傾斜角置于樣品架，避免噴霧直接沖擊或遮擋其他樣品。
標注樣品編號及測試時間。

啟動試驗

運行鹽霧試驗機，持續噴霧至設定周期（如24h、48h或按產品標準要求）。
定期檢查設備運行狀態，記錄溫濕度及噴霧量數據。

結束試驗

關閉設備，佩戴防護手套取出樣品，用去離子水輕柔沖洗表面鹽沉積物。
干燥后存放于低濕度環境，避免二次腐蝕。

結果記錄

拍照記錄腐蝕形貌，標注腐蝕區域（如銹斑、涂層剝落等）。

三、關鍵優化方案

參數精準控制

采用自動補液系統維持鹽溶液濃度穩定，避免因蒸發導致濃度偏差。
引入溫濕度傳感器實時監控，確保試驗箱內環境符合標準。

循環腐蝕試驗（CCT）升級

結合干濕交替、高低溫循環（如Prohesion試驗），模擬真實環境下的干濕腐蝕效應，提升測試相關性。

樣品預處理優化

對帶涂層的電子元件進行劃痕處理，評估涂層附著力及邊緣防腐性能。
使用惰性材料遮蔽非測試區域，聚焦關鍵部位腐蝕分析。

加速試驗設計

針對高可靠性元件，采用銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS），縮短測試周期至4-8小時。

防交叉污染措施

分批次測試不同材質樣品，避免金屬離子遷移干擾。
定期清潔試驗箱及噴霧噴嘴，防止鹽結晶堵塞。

四、結果評估與分析

腐蝕等級判定

根據ISO 10289標準，通過目視或顯微鏡觀察，按腐蝕面積占比劃分等級（如0級無腐蝕，4級嚴重腐蝕）。

定量分析

稱量樣品試驗前后重量差，計算單位面積腐蝕速率（g/m2·h）。
使用電化學工作站測量腐蝕電位，評估材料耐蝕性變化。

功能性測試

對腐蝕后電子元件進行通電測試，檢測電阻變化、短路或斷路等失效模式。

數據對比

橫向對比不同批次或工藝的樣品數據，篩選最佳防腐方案。

五、結論

鹽霧試驗機作為電子元件耐腐蝕性評價的核心設備，其應用效果依賴于參數標準化與操作規范性。通過升級循環腐蝕模式、優化樣品預處理及引入精準監控技術，可顯著提升測試效率與結果準確性。未來，結合大數據分析及多環境耦合測試（如鹽霧+濕熱+振動），將進一步推動電子元件可靠性評估體系的完善，為產品設計及工藝改進提供科學依據。