Badanie gazu w przepływie mieszanym
Mieszany płynący gaz (MFG) to rodzaj laboratoryjnych testów środowiskowych produktów, zwłaszcza elektroniki, w celu oceny odporności na korozję z powodu gazów w atmosferze. Test mieszanego gazu przepływającego (MFG) to test laboratoryjny, w którym temperatura (°C), wilgotność względna (%RH), stężenie zanieczyszczeń gazowych (w częściach na miliard, ppb lub częściach na milion ppm) oraz inne krytyczne zmienne (takie jak kurs wymiany objętości i natężenie przepływu powietrza) są dokładnie określone, monitorowane i kontrolowane. Celem tego testu jest symulacja zjawiska korozji w wyniku ekspozycji atmosferycznej. Produkt elektroniczny jest narażony na działanie gazów, takich jak chlor , siarkowodór , dwutlenek azotu i dwutlenek siarki na poziomie części na miliard w kontrolowanej komorze środowiskowej . Próbki testowe, które zostały poddane testom MFG, obejmowały różne powierzchnie, od gołych powierzchni metalowych po złącza elektryczne i kompletne zespoły. Jeśli chodzi o zastosowania złączy platerowanych metalem szlachetnym, testy MFG zostały powszechnie zaakceptowane jako metoda testów kwalifikacyjnych do oceny wydajności tych złączy.
Testy MFG zostały opracowane głównie przez Williama H. Abbotta w Batelle w latach 80. Wiele prac zostało opisanych w serii „…Raportów z postępów w badaniach naturalnych i laboratoryjnych reakcji środowiskowych na materiały i komponenty” firmy Abbott, wydanych w latach 1981, 83, 84 i 86. Abbott opublikował dwa artykuły na temat testowania MFG w transakcjach IEEE w 1988 i 1990. Inne badania oceniały testowanie MFG.
Podczas gdy standardowa praktyka testów MFG wymaga dokładnego zdefiniowania, monitorowania i kontroli temperatury, wilgotności, stężeń zanieczyszczeń gazowych, szybkości wymiany objętości i natężenia przepływu powietrza, istnieje znaczny potencjał zmian w przepływie masowym, mieszaniu środowiska i gradientach w używanych komorach. Jedynym realistycznym punktem odniesienia dla testów MFG jest użycie metalowych kuponów referencyjnych. Miedź jest najczęściej używanym materiałem. Zastosowano również srebro. Wskaźniki przyrostu masy miedzi są zazwyczaj czterokrotnie większe niż obserwowane w przypadku srebra. Kupony są zwykle zawieszane w komorze testowej znajdującej się w pobliżu badanych materiałów.
W idealnym przypadku kupony metalowe powinny mieć dużą powierzchnię i małą grubość krawędzi. Kupony są przygotowywane zgodnie z normą ASTM B810-01a. Kupony są ważone przed i po wystawieniu. Przyjmuje się, że osady powierzchniowe to siarczek miedzi (I), Cu 2 S, w przypadku odcinków miedzianych i siarczek srebra, Ag 2 S, dla srebra. Zakłada się, że zmiana masy obu metali wynika wyłącznie z dodatku siarki. Grubość osadu jest określana przez pomnożenie zmiany ciężaru odcinka przez wagę ze wzoru dla siarczku metalu podzieloną przez gęstość siarczku metalu pomnożoną przez masę atomową siarki pomnożoną przez całkowite pole powierzchni dla dwóch stron kuponu (minus jakikolwiek wywiercony otwór do powieszenia).
Gdzie FW = masa formuły, ρ = gęstość, a Ar ,standard to standardowa, względna masa atomowa. Grubości są zwykle przeliczane z centymetrów na jednostki Angstremów.
Powszechną praktyką jest zgłaszanie obliczonych poziomów korozji miedzi i srebra zgodnie z normą ISA 71.04 [patrz specyfikacja poniżej] poziomów dotkliwości narażenia na działanie środowiska reaktywnego. Poziomy to „G1” (łagodny), „G2” (umiarkowany) i „G3” (ostry), zgłaszane jako równoważne miesiące lub lata. Dla równoważnych miesięcy miąższość osadów w angstremach dzieli się dla miedzi przez 300 dla G1, 1000 dla G2 i 2000 dla G3. W przypadku srebra grubość w angstremach dzieli się odpowiednio przez 200, 1000 i 2000. Dla równoważnych lat ekspozycje w miesiącach dzieli się dalej przez 12.
Specyfikacje branżowe
- ASTM B827-05(2014) [zastępuje ASTM B827-97] — Standardowa praktyka przeprowadzania testów środowiskowych dla przepływających mieszanin gazów
- ASTM B845-97(2018) [zastępuje ASTM B845-97] — Standardowy przewodnik dotyczący testów mieszanego gazu przepływającego dla styków elektrycznych
- ASTM B810-01a(2017) [zastępuje ASTM B810-01a] — Standardowa metoda kalibracji komór do badania korozji atmosferycznej przez zmianę masy kuponów miedzianych
- ASTM B825-97 (WYCOFANY, BEZ WYMIANY) — Standardowa metoda testowa do kulometrycznej redukcji powłok powierzchniowych na metalicznych próbkach testowych
- ASTM B826-09(2015) [zastępuje ASTM B826-97] — Standardowa metoda testowa do monitorowania testów korozji za pomocą sond oporności elektrycznej
- ASTM B808-10(2015) [zastępuje ASTM B808-97] — Standardowa metoda testowa do monitorowania komór korozji atmosferycznej za pomocą mikrowag kwarcowych
- EIA 364, procedura testowa 65A
- IEC 60068-2-60:2015 RLV
- IEC512-11-7
- ISA 71.04-2013 — Warunki środowiskowe dla systemów pomiaru i kontroli procesów: zanieczyszczenia w powietrzu
Linki zewnętrzne
- Battelle Memorial Institute, Columbus, OH, MFG Testing (http://www.battelle.org)
- Centrum Zaawansowanej Inżynierii Cyklu Życia (CALCE), University of Maryland, MFG Testing [1]
- Opis metod badawczych i środowisk [2]
- http://www.contechresearch.com/mfg.html
- https://web.archive.org/web/20110719142237/http://www.connectorsupplier.com/tech_updates_BM_QA_Acceleration_9-16-08.htm