摘要：電子元器件對周?chē)魵夂恳髧栏?，因此用于其外殼的整機外罩應具有很高的阻濕性，防止電子元器件出現老化等質(zhì)量問(wèn)題。本文利用Labthink蘭光自主研發(fā)制造的W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統對整機外罩樣品進(jìn)行水蒸氣透過(guò)率測試，通過(guò)詳細介紹設備測試方法、測試原理及試驗過(guò)程，為相關(guān)電子器件生產(chǎn)企業(yè)嚴控外殼阻濕性提供有效的監控方案。

關(guān)鍵詞：電子元器件、老化、整機外罩、水蒸氣透過(guò)率、阻濕性、水蒸氣透過(guò)率測試系統

1、意義

現今，人類(lèi)對提高電子元器件的使用壽命的研究日益深入，而其外包裝的有效阻濕性對其使用壽命的延長(cháng)至關(guān)重要。因在高濕的環(huán)境下零部件易受潮，導致在使用過(guò)程中塑體與零部件引腳處產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而引起殼體滲漏，芯片逐漸受潮失效。因此，電子元器件生產(chǎn)企業(yè)通常在電子元器件外面添加整機外罩裝置，以阻隔水蒸氣，保護內部元器件，防止出現提前老化的現象。進(jìn)而，生產(chǎn)企業(yè)應嚴格監控整機外罩包裝的阻濕性能。

2、檢測標準

國內有關(guān)容器包裝水蒸氣透過(guò)率測試方法主要為紅外傳感器檢測法，依據國家標準GB/T 31355-2014《包裝件和容器水蒸氣透過(guò)性測試方法 紅外傳感器法》，此標準規定了在穩態(tài)條件下采用紅外傳感器對包裝件和容器水蒸氣透過(guò)性進(jìn)行測試的試驗方法。

3、試驗樣品

某企業(yè)提供的整機外罩樣品。

4、試驗設備

本文采用的試驗設備為Labthink蘭光自主研發(fā)的W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統。

圖1  W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統

4.1 試驗原理

W3/230采用紅外傳感器法測試原理，將預先處理好的試樣夾緊于測試腔之間，具有穩定相對濕度的氮氣在薄膜的一側流動(dòng)，干燥氮氣在薄膜的另一側流動(dòng)；由于濕度梯度的存在，水蒸氣會(huì )從高濕側穿過(guò)薄膜擴散到低濕側；在低濕側，透過(guò)的水蒸氣被流動(dòng)的干燥氮氣攜帶至紅外傳感器，進(jìn)入傳感器時(shí)會(huì )產(chǎn)生同比例的電信號，通過(guò)對傳感器電信號的分析計算，從而得出試樣的水蒸氣透過(guò)率等參數。對于包裝容器而言，干燥氮氣則在容器內流動(dòng)，容器外側處于高濕狀態(tài)。

4.2 適用范圍

(1) 本設備適用于容器類(lèi)、薄膜類(lèi)、片材類(lèi)、紙張、紙板及其復合材料類(lèi)等包裝件的水蒸氣透過(guò)率的測試。

• 其中容器類(lèi)包括塑料、橡膠、紙、紙塑復合、玻璃、金屬等材料做成的瓶、袋、罐、盒、桶的水蒸氣透過(guò)率測試，如茶葉鋁罐、可樂(lè )瓶、花生油桶、利樂(lè )包裝、真空包裝袋、金屬包裝袋、金屬三片罐、塑料化妝品軟管包裝、牙膏軟管包裝、果凍杯等。
• 薄膜類(lèi)包括各種塑料薄膜、紙塑復合膜、鍍鋁膜、鋁箔、鋁箔復合膜、玻纖鋁箔紙復合膜等。
• 片材類(lèi)包括各種工程塑料、橡膠、建材等片狀材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材等。
• 紙張、紙板及其復合材料類(lèi)包括紙張、紙板等，如煙包鍍鋁紙、紙鋁塑復合片材等。
• 該設備還可擴展用于太陽(yáng)能背板、液晶顯示屏膜、醫藥泡罩、藥品塑料瓶、無(wú)菌護創(chuàng )膜、汽車(chē)油箱、電池塑料外殼等特殊包裝件水蒸氣透過(guò)率的測試。

 (2) 本設備符合GB/T 31355、ISO 15106-2、ASTM F1249、GB/T 26253、TAPPI T557、JIS K7129等國內外方法標準。

4.3 設備參數

• 容器類(lèi)試樣的測試范圍為0.0001 ~ 0.2 g/(pkg·d)；薄膜類(lèi)試樣的常規測試范圍0.01 ~ 40 g/(m²·24h)，可擴展至0.1 ~ 1000 g/(m²·24h)。
• 試驗的溫度范圍為15℃ ~ 55℃，控溫精度為±0.1℃；濕度范圍為0%RH、35%RH ~ 90%RH、100%RH，控濕精度為±1%RH。
• 人工、比例、循環(huán)三種試驗模式為不同阻隔性質(zhì)的材料提供了合適的檢測方法。
• 設備配置了三個(gè)測試腔，三個(gè)測試腔均可獨立設計，試驗過(guò)程互不干擾，試驗結果獨立顯示。
• 支持Lystem^TM實(shí)驗室數據共享系統，統一管理試驗結果和試驗報告

5、試驗過(guò)程

(1) 用快固膠涂覆在整機外罩外部管路孔周?chē)?，使其固定在儀器的容器測試托盤(pán)裝置上，密封完成后，利用管路將其連接在儀器上，再用密封袋將樣品及托盤(pán)裝置進(jìn)行密封包扎。

(2) 設置試樣名稱(chēng)、試驗溫度、試驗濕度等參數。

(3) 調節氮氣的壓力，使測試腔內的濕度達到設定值，并通過(guò)氮氣流量調節旋鈕，使上、下腔內的氮氣流量達到標準規定值。

(4) 點(diǎn)擊開(kāi)始試驗選項，試驗開(kāi)始。儀器自動(dòng)記錄試驗過(guò)程中低濕側的水分子含量變化，并計算出zui終的試驗結果。

6、試驗結果

本文所測試的整機外罩樣品的水蒸氣透過(guò)率測試值為：0.0411 g/(m²·24h)。

7、結論

W3/230水蒸氣透過(guò)率測試系統是專(zhuān)業(yè)用于容器、薄膜、片材對外界水蒸氣阻隔性能的檢測設備，具有檢測精度高、測試結果重復性好等優(yōu)點(diǎn)，能真實(shí)反映整機外罩包裝水蒸氣透過(guò)率，可有效地為電子元器件生產(chǎn)企業(yè)提供監控保障。另外，除了水蒸氣透過(guò)率性能，還應關(guān)注整機外罩的整體密封性能。

Labthink蘭光作為包裝檢測設備研發(fā)與制造業(yè)的翹楚，為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)、的包裝檢測設備和檢測服務(wù)。濟南蘭光機電技術(shù)有限公司愿借此與行業(yè)中的企事業(yè)單位增進(jìn)技術(shù)交流與合作。