[發明專利]加速硫化實驗裝置及實驗方法

在審

• 申請號: 201510679677.7
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN106596383A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 丁金德;張艾艾;黃晨光;孫巍;魏紅;鄧兵;謝巧英
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及一種加速硫化實驗裝置及實驗方法。

背景技術

目前，由于銅、銀及其合金具有良好的導電、導熱性能，電路板上的很多電子元器件都會采用，如電容、電阻、發光二極管(Light Emitting Diode，簡稱LED)等。大多數金屬在大氣中會生成硫化物，其中銅和銀與硫反應的速度非常快，故含銅和銀的PCBA(Printed Circuit Board+Assembly，印刷線路板組裝)、電子元器件、LED燈等都容易產生硫化，即銅(Cu)與硫(S)反應生成硫化銅(Cu₂S)，銀(Ag)與硫(S)反應生成硫化銀(Ag₂S)。硫化生成的化合物會從腐蝕點向四周擴展，這會導致LED燈及電子元器件失效、PCBA出現過孔開路、電阻增大、相鄰的信號短路等諸多問題，從而引起電路板接觸不良、離子遷移、斷路等不同模式的失效，嚴重影響元器件、電路板及整個設備的可靠性。

也就是說，由于硫化氫(H₂S)、二氧化硫(SO₂)等含硫氣體導致電路板上電子元器件的硫化失效越來越多，促使電路板及整個設備的性能下降，甚至出現故障，這引起業內人士的注意。

一般大氣環境中含硫量不高，對各種元器件、LED燈、PCBA等鍍銀或鍍銅件的硫化貢獻不大，但在在某些場合中，例如某些工廠附近，環境的含硫量較高，這些鍍銀或鍍銅件的薄弱環節很容易被硫化。事實上，PCBA制造工藝中就存在含有硫的物質，某些PCBA的含硫量較高，過回流爐時，在高溫條件下極易發生硫化反應。

因此，為提高電路板及設備的可靠性，需從設計、生產、原材料等各個環節采取必要的預防措施?，F有技術中所用的硫化實驗方法是在被測樣品表面涂抹配置好的2％的硫化鉀(K₂S)或硫化鈉(Na₂S) 溶液。具體實驗步驟為：第一步、配置溶液；例如根據被測試產品的大小及個數確定配置溶液的量，然后按照K₂S(Na₂S)：H₂O＝1:49的比例稱取藥品進行溶液配置。第二步、涂抹(浸泡)被測樣品；用鑷子夾取沾有K₂S(Na₂S)溶液的棉球涂抹被測樣品表面，或將樣品直接浸于溶液中，持續60s。第三步、清洗；用鑷子將樣品取出，用清水清洗三次。第四步、觀察判定；待樣品干燥后用顯微鏡觀察，若樣品顏色沒有發生變化則認為沒有被硫化，若樣品表面發黃、發黑則認為被硫化，樣品不符合要求。

上述硫化實驗方法導致的問題如下：第一、不宜儲存，即硫化鉀化學性質不穩定，粉塵在空氣中易燃，迅速加熱可能發生爆炸。硫化鈉受撞擊或迅速加熱可爆炸。第二、危害身體；即硫化鉀塵粉對眼、鼻、喉有刺激性，接觸后引起噴嚏、咳嗽、喉炎等。高濃度吸入引起肺水腫。眼和皮膚接觸可致灼傷。硫化鈉對皮膚和眼睛有腐蝕作用。第三、影響樣品進一步的性能測試，例如樣品進行硫化實驗后，通常需對該樣品的其他性能進行測試，用來評估其相關性能對硫化的敏感程度，確定其性能下降的原因?，F有的硫化實驗方案會導致樣品浸水，這將影響后期對性能下降原因的判定，不能確定樣品性能退化是硫化所導致的結果。第四、無法確保機理一致性，由于各種元器件、LED燈、PCBA等鍍銀或鍍銅件的硫化發生在外場作業的設備中，是由于空氣中的硫化氫(H₂S)、二氧化硫(SO₂)等與銅(Cu)或銀(Ag)發生反應，而非硫化物的鹽溶液，使用K₂S(Na₂S)溶液不符合自然環境下硫化機理。

發明內容

本發明提供一種加速硫化實驗裝置及實驗方法，用于解決現有技術中硫化實驗方法危害身體、無法進行樣品進一步性能測試，且無法確保機理一致性的問題。

第一方面，本發明提供一種加速硫化實驗裝置，包括：

溫箱、位于溫箱中的密閉容器；

所述密閉容器中設有至少一個用于放置待硫化樣品的樣品臺以及用于盛放硫化反應物的反應容器；所述反應容器為敞口容器；

所述溫箱可調節并保持溫箱中的溫度。

可選地，所述反應容器為不易被腐蝕的容器，和/或，所述密閉容器為不易被腐蝕的密閉容器。

可選地，所述溫箱中的溫度調節并保持在50℃至60℃。

可選地，所述密閉容器為密閉塑料容器，所述反應容器為玻璃容器。

可選地，所述待硫化樣品為PCBA或電子元器件。

可選地，所述反應容器中的反應物為硫磺、高嶺土和水；