[发明专利]用于评价电子元器件耐腐蚀能力的电路板装置及测试方法

说明书

本发明提供了一种用于评价电子元器件耐腐蚀能力的电路板装置，其包括电路功能板、小机盒和机箱，机箱内部插有多个小机盒，分别安装有不同芯片的电路功能板，电路功能板包括存储器、电平转换电路、微处理器、通信电路、第一采集电路和第二采集电路，第一采集电路和第二采集电路采集得到的测试指标经微处理器和电平转换电路存储至存储器中，再由上位机经通信电路、微处理器和电平转换电路从存储器中读取，并提供了一种适用于此装置的环境适应性水平评价方法。本发明集成不同元器件于同一块电路功能板上，借助多块不同芯片的电路功能板同时测试，以评价不同电子元器件的环境适应性水平，通用性强且效果明显。

技术领域

本发明属于检测技术领域，特别是一种用于评价电子元器件耐腐蚀能力的电路板装置。

背景技术

电子材料作为信息传输的载体和依托，广泛应用于各种电子设备中。电子设备的使用90％以上是在大气环境中，影响电子产品可靠性及其重要的因素是其服役环境。环境因素多种多样，包括温度、湿度、压力、辐射、降雨、风、盐雾、砂尘、污染物、电磁辐射等，都不可避免地会对电子材料产生不良影响。因此，在电子产品的制造、使用过程中，必然要面临电子材料环境适应性的相关问题。

电子元器件是由多种金属和合金及众多电子材料部件组装而成的，其在生产、储存和使用过程中所面临的环境破坏问题经常比结构材料更严重，并且由环境产生的损伤往往严重影响甚至完全破坏电子材料的使用性能。近年来电子产品向更高集成度、更快运行速度、更低损耗与多功能性发展，而且使用环境更加广泛、苛刻，因此，电子元器件发生的腐蚀比一般的环境损伤长度更快速，后果更严重，而且更难以预防，导致电子材料的环境适应性问题显得愈发重要。有资料显示，52％的电子产品故障失效是由环境效应引起的。因此环境适应性试验作为电子材料可靠性试验的一种类型已经发展成为一种评价使用环境如何影响其性能和功能的方法。

电子材料种类繁多，应用结构复杂。在潮湿及污染空气中的印制电路板、插件、连接焊点等部位极易发生破坏性失效。在高集成度元器件和印制电路构成的多种金属和合金体系中，会发生电偶腐蚀、缝隙腐蚀、微孔腐蚀、应力腐蚀、杂散电流腐蚀等多种形式的环境失效问题。

随着电子技术的不断革新，印制电路板作为电子元器件的支撑和电气连接的提供者，正想着进一步微型化和高度集成化方向发展。印制电路板一般在半封闭的大气环境中工作，不可避免地会受到外界大气湿度、污染气体、尘土等环境因素的影响，并且在运行过程中还会承受温度场、电场、磁场等多种因素的协同和交变作用，致使微液膜的厚度随工作条件动态变化，甚至呈现不连续或微液滴形态的分布，严重威胁电子元器件乃至整个电子设备系统运行的可靠性和安全性。

为了开展电子材料环境适应性评价，以电子材料中常用的Cu、Ni、Ag、Al等金属及其合金的环境腐蚀数据作为参考。虽然这些金属和合金材料已经在我国典型自然环境中开展了广泛的材料投试工作，积累了大量的数据可供参考，但与结构材料相比，电子材料的环境适应性规律具有独特性，少量的污染物就可能导致电子材料的严重破坏，即使印制电路板有有机膜的保护，也难以避免发生破坏。因此，需要开展我国典型气候区域和海域及局部环境中电子材料的腐蚀数据积累，环境适应性评价试验方法和标准，环境失效机理模型、以及环境严酷度分级标准的基础性研究工作。

因此，本发明提出了一种用于评价电子元器件耐腐蚀能力的电路板装置及其环境适应性水平评价方法，着重考虑腐蚀环境对该电路板典型结构(焊点、引脚等)、典型元器件封装结构、典型功能模块性能等的影响，同时对比不同机箱类型(密封机箱、非密封机箱)的影响。

发明内容