?電子行業(yè)是一個(gè)新興科學(xué)技術(shù)發(fā)展的綜合行業(yè),涵蓋了研制和生產(chǎn)電子元器件和設(shè)備的各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域。它起源于20世紀(jì)初,并在上世紀(jì)90年代得到了迅速的發(fā)展,逐步形成了以微電子為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)、集成電路、半導(dǎo)體芯片、光纖通信、移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、工業(yè)民用電器等產(chǎn)品為發(fā)展主體的產(chǎn)品生產(chǎn)格局,并帶動(dòng)了前端電子材料和設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。
電子行業(yè)知識(shí)技術(shù)性密集、自動(dòng)化程度高,并具有嚴(yán)格的質(zhì)量控制體系。為了降低缺陷率,除常規(guī)的電學(xué)和機(jī)械性能測(cè)試以外,實(shí)際質(zhì)量檢測(cè)中還會(huì)引入一系列的無(wú)損或有損的測(cè)試測(cè)量分析方法,如光學(xué)顯微鏡觀察(OM)、X射線(xiàn)檢測(cè)(X-ray)、掃描超聲顯微鏡檢測(cè)(SAM)、半導(dǎo)體封裝開(kāi)封(De-cap)、加速老化試驗(yàn)(ALT)、染色實(shí)驗(yàn)(Dye Penetration)和密封性檢測(cè)等等。在電子行業(yè),密封性檢測(cè)越來(lái)越受到重視,尤其在消費(fèi)電子領(lǐng)域如手機(jī)以及各種周邊零配件生產(chǎn)制造中,對(duì)于單個(gè)零部件以及整機(jī)的防水防塵要求需要對(duì)其進(jìn)行密封性檢測(cè),形成了一整套嚴(yán)格的密封性檢測(cè)的流程和方法。
針對(duì)電子行業(yè)的各項(xiàng)檢測(cè)主要有:
問(wèn)題和目標(biāo)
*,暴露于水或灰塵中可能會(huì)對(duì)手機(jī)和其他電子設(shè)備的功能造成災(zāi)難性影響并造成不可挽回的損失,因此,在現(xiàn)今消費(fèi)電子領(lǐng)域,大多數(shù)產(chǎn)品都配備周邊保護(hù)層和其他用于保護(hù)產(chǎn)品的密封件。
隨著手機(jī)及其它消費(fèi)電子產(chǎn)品的密封性要求越來(lái)越高,越來(lái)越多消費(fèi)電子生產(chǎn)制造商都把產(chǎn)品的密封性能作為重要的檢測(cè)項(xiàng)目,在講究高效率的電子行業(yè)引入快速高效的檢測(cè)手段勢(shì)在必行。
什么是IP67?
防護(hù)等級(jí)(IP)評(píng)級(jí)系統(tǒng)由電工委員會(huì)(IEC)發(fā)布,數(shù)字表示防護(hù)等級(jí)。 第①個(gè)數(shù)字(在這種情況下為6)表示防塵,第二個(gè)數(shù)字(在這種情況下為7)表示可以防止浸入水中達(dá)到1米的深度。
不幸的是,在以往檢測(cè)技術(shù)這通常是破壞性的測(cè)試,而且需要30分鐘才能完成。另外,需要拆卸被測(cè)試設(shè)備用以確定水是否已進(jìn)入密封件,TME研發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)則無(wú)需拆卸實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)損快速測(cè)試。手機(jī)、相機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品的無(wú)損快速I(mǎi)P67泄漏測(cè)試被廣泛應(yīng)用。
手機(jī)&攝像頭模塊氣密性測(cè)試原理
將固定量的氣體,沖入被測(cè)系統(tǒng)中,來(lái)解決密封性要求產(chǎn)品的泄漏值的一種測(cè)試方法。泄漏測(cè)試是通過(guò)測(cè)量在一個(gè)確定的時(shí)間段內(nèi)一個(gè)封閉加壓容積的壓力變化(與起源隔離)。加壓容積包括產(chǎn)品和在測(cè)試中保持壓力的相關(guān)測(cè)試氣路。
手機(jī)&攝像頭模塊氣密性測(cè)試方法
使用空氣進(jìn)行測(cè)試作為水測(cè)試的模擬具有許多優(yōu)點(diǎn),并滿(mǎn)足IP67/IP68標(biāo)準(zhǔn)。
空氣的密度和粘度要低得多,并且可以比水快25倍地滲透到泄漏通道中。空氣壓力可以控制為等于1米水深(1.4 psig)。使用高分辨率儀器,每單位的測(cè)試時(shí)間減少到幾秒鐘,并且可以在多部件測(cè)試配置中提供測(cè)試系統(tǒng)??諝馐欠瞧茐男缘模试S對(duì)被測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行返工或維修。
使用具有0.0001 psig壓力分辨率和定制設(shè)計(jì)的測(cè)試腔的TME Worker Integra或TME Solution泄漏測(cè)試儀,零件測(cè)試可減少至幾秒鐘。被測(cè)零件被放置在密封的腔室中(Fig 1.)。腔室是一個(gè)密閉系統(tǒng),加壓至1.4 psig(Fig 2.)。
測(cè)試儀器監(jiān)視測(cè)試部件周?chē)障扼w積中壓力的變化,如果空氣泄漏到測(cè)試部件的空隙體積中,則會(huì)顯示腔室內(nèi)的壓力下降。根據(jù)被測(cè)零件的體積,在測(cè)試儀器中設(shè)定的極限值將確定有效或無(wú)效的密封。特殊的測(cè)試程序可防止總泄漏零件通過(guò)無(wú)壓差的衰減測(cè)試。(推薦型號(hào):TME Solution)
針對(duì)不同被測(cè)樣品測(cè)試夾具定制化
測(cè)試夾具是整套泄漏測(cè)試系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,技術(shù)人員需要根據(jù)被測(cè)樣品不同的尺寸,形狀和具體的技術(shù)要求對(duì)夾具進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)制造,從而確保整個(gè)測(cè)試過(guò)程可高興,和測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確無(wú)誤。
TME公司以其設(shè)計(jì)和制造定制化儀器和夾具的能力,以及提出具體解決方案以解決具體的測(cè)試問(wèn)題而聞名。泄漏測(cè)試系統(tǒng)包含各種測(cè)試、密封和特殊處理要求,包括標(biāo)記、鎖定及多種測(cè)試程序被大范圍的應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品及其部件的防水防塵測(cè)試。
OLED是一種利用多層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電致發(fā)光的器件,它很容易制作而且只需要低的驅(qū)動(dòng)電壓,這些主要的特征使得OLED在滿(mǎn)足平面顯示器的應(yīng)用上顯得非常突出。OLED顯示屏比LCD更輕薄、亮度高、功耗低、響應(yīng)快、清晰度高、柔性好、發(fā)光效率高,能滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)顯示技術(shù)的新需求。越來(lái)越多的顯示器廠(chǎng)家紛紛投入研發(fā),大大的推動(dòng)了OLED的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
OLED屏膜檢測(cè)儀器主要適用于OLED屏膜的透濕性能、厚度、剝離強(qiáng)度等檢測(cè)。傳統(tǒng)OLED封裝中,一般采用玻璃基板和玻璃蓋板,由于玻璃難以彎曲,傳統(tǒng)OLED顯示屏無(wú)法實(shí)現(xiàn)折疊和可彎曲功能,如果要實(shí)現(xiàn)柔性O(shè)LED顯示,基板和蓋板均需采用柔性材料(通常為聚合物),所以柔性聚合物膜材料是OLED顯示面板實(shí)現(xiàn)柔性的關(guān)鍵。
OLED膜阻隔性檢測(cè)
OLED對(duì)水汽非常敏感,為了保證產(chǎn)品的發(fā)光效率并延長(zhǎng)使用壽命,器件在封裝時(shí)必須隔絕水和氧,為了保證柔性O(shè)LED顯示器的使用壽命大于10000h,要求阻隔的材料水汽透過(guò)率(WVTR)和氧透過(guò)率(OTR)要分別低于10-6g/m2/day和10-5cm3/m2/day。水汽高阻隔膜是OLED顯示的關(guān)鍵材料,在OLED中起到延長(zhǎng)OLED顯示器壽命的作用。
數(shù)據(jù)顯示,柔性AMOLED顯示器 2015 年出貨量約 2500 萬(wàn)臺(tái),預(yù)計(jì) 2020 年出貨 8 億臺(tái),出貨面積為 0.93 億平方米,至少需要 1.40 億平方米的水汽阻隔膜。(推薦型號(hào):Systech 7100)
電池隔膜是鋰離子電池非常重要的組成部分,可以有效防止電池中正、負(fù)極短路,并在充放電過(guò)程中提供離子運(yùn)輸通道的作用。電池隔膜性能的優(yōu)劣直接決定電池的界面結(jié)構(gòu)內(nèi)阻,從而影響到電池的容量、循環(huán)性能、充放電電流密度等等關(guān)鍵特性。電池隔膜材料的透氣量、拉伸強(qiáng)度、抗穿刺性、厚度等指標(biāo)檢測(cè)至關(guān)重要。(推薦型號(hào):UTS DSTM-5KN, Messmer Buchel 49-56)
太陽(yáng)能電池背板也稱(chēng)太陽(yáng)能電池背板膜、光伏背板、光伏背板膜、太陽(yáng)能背板。應(yīng)用于太陽(yáng)能電池(光伏)組件,位于太陽(yáng)能電池板背面,對(duì)電池片起保護(hù)和支撐作用,具有可靠絕緣性、阻水性、 耐老化性。
背板膜分為兩種,一種為涂膠復(fù)合式背板膜,在PET聚酯薄膜兩面復(fù)合氟膜或者EVA膠膜,三層結(jié)構(gòu),常見(jiàn)的有TPT、TPE、KPK等結(jié)構(gòu)。另一種為涂覆背板膜,在PET聚酯薄膜兩面涂覆氟樹(shù)脂,經(jīng)干燥固化成膜。
太陽(yáng)能電池背板材料的阻隔性能(氧氣透過(guò)率/水蒸氣透過(guò)率)、拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、厚度等關(guān)鍵指標(biāo)檢測(cè)被廣泛應(yīng)用。
通過(guò)水滴角度來(lái)間接分析玻璃表面疏水程度,可以用于判斷產(chǎn)品表面防污力,通常可直接在成品上面做水滴角度測(cè)試,也可以在表面未處理前做水滴角度測(cè)試。(推薦型號(hào):Messmer Buchel 便攜式PGX 68-76)
鍍膜或表面處理處理后,肉眼無(wú)法分辨其處理效果,是否達(dá)到防指紋及耐磨狀況,借助水滴角測(cè)量可以減少返工或不良品浪費(fèi)。
水滴角是顯示固體表面濕度的尺度,利用大部分固著物液滴進(jìn)行測(cè)定,低接觸角表示濕度高(親水性)表面易粘貼。高接觸水滴角表示表面顯示疏水性,表面有機(jī)污染較重或表面附著力差。(推薦型號(hào):Messmer Buchel 68-96)
玻璃,LCD、LCM平板顯示器、藍(lán)寶石玻璃、手表鏡片、手機(jī)和筆記本電腦玻璃屏,另外,CMOS攝像頭及數(shù)碼相機(jī)零組件、晶圓片、光纖、電路板、X-ray鏡片、光學(xué)元件等也會(huì)應(yīng)用到水滴角測(cè)試。
信息化時(shí)代,各類(lèi)電子產(chǎn)品迅猛發(fā)展,/新科技發(fā)展的智能消費(fèi)電子產(chǎn)品,如智能手機(jī)、平板電腦、OLED電視成為普通大眾消費(fèi)品。電子元器件越來(lái)越精密復(fù)雜,也同時(shí)朝著大規(guī)模集成電路發(fā)展,因而,碰撞、擠壓、潮濕以及靜電等成為電子產(chǎn)品運(yùn)輸和儲(chǔ)存中的安全隱患,包裝的保護(hù)性能好壞越來(lái)越受到重視。
電子產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)需重點(diǎn)考慮的是:來(lái)自外力的碰撞和沖擊,預(yù)防產(chǎn)品外殼或芯片受損;物流倉(cāng)儲(chǔ)堆碼和運(yùn)輸路程中顛簸帶來(lái)的相互擠壓,應(yīng)有效防止包裝變形;防止和抵御住霧、露、雨、水蒸氣滲入的能力,延緩電子產(chǎn)品的氧化、生銹、短路等一系列問(wèn)題。
多數(shù)電子產(chǎn)品的包裝由內(nèi)外包裝部分組成,按照慣例外包裝以紙箱為主,內(nèi)包裝由氣泡膜和防潮袋組成。
在大多數(shù)消費(fèi)電子產(chǎn)品的包裝中,普遍是由瓦楞紙板制成的紙箱是作為外包裝容器。
總所周知,瓦楞紙箱的抗壓性能受到多種因素的影響,對(duì)于電子產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè),加強(qiáng)抗壓性能日常檢測(cè),通過(guò)把握力值與變形量的變化曲線(xiàn),不斷地完善瓦楞紙箱的質(zhì)量檢測(cè)工作。參照GB/T 4857.4-2003《包裝運(yùn)輸包裝件基本試驗(yàn)》提供的方法,企業(yè)可以采用紙箱抗壓儀進(jìn)行精、準(zhǔn)的測(cè)試。(推薦型號(hào):Messmer Buchel 13-6X破裂度儀)
氣泡膜生產(chǎn)主要以高壓聚乙烯為原料,生產(chǎn)過(guò)程中添加增白劑、開(kāi)口劑等輔料,經(jīng)高溫230℃擠出吸塑成型氣泡狀的一種內(nèi)包裝材料。由于氣泡中充滿(mǎn)空氣,所以質(zhì)輕并富于彈性,而且還具有良好的防震、抗壓、緩沖、防潮等等功能。
氣泡膜可以通過(guò)電子拉力試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)材料的穿刺強(qiáng)度來(lái)衡量該性能優(yōu)劣,為氣泡膜的工藝改進(jìn)提供量化數(shù)據(jù)參考。具體方法可參考GB/T 10004進(jìn)行。(推薦型號(hào): UTS DSTM-2.5KN)
水蒸氣是導(dǎo)致電子產(chǎn)品失效,無(wú)法正常工作的主要因素,當(dāng)周?chē)h(huán)境相對(duì)濕度>65%,水蒸氣在金屬表面形成一層厚度不足0.01微米的水膜,環(huán)境空氣濕度越高,水膜的厚度就越厚??諝庵械腘O2、H2S 、CO2、SO2等各種氣體溶解在水膜中形成電解液,導(dǎo)致絕緣介質(zhì)絕緣性下降,會(huì)在金屬材料表面發(fā)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。由于電子產(chǎn)品內(nèi)外部存在一定的水蒸氣壓力差,水蒸氣易擴(kuò)散并逐步滲入電子產(chǎn)品內(nèi)部零件中,可致使電磁性元器件的絕緣率下降發(fā)生短路,并腐蝕金屬材料和接觸性原件的表面,影響電子元器件的性能和強(qiáng)度等。
防潮是電子產(chǎn)品包裝急需解決的問(wèn)題,采用水蒸氣分析儀是檢測(cè)防潮袋水汽阻隔性的主要檢測(cè)手段。(推薦型號(hào):Systech 7100)
相關(guān)儀器:密封性測(cè)試儀、厚度儀、透氧儀、透濕儀、萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、破裂度儀。
TME, Systech Illinois隸屬工業(yè)物理氣體及包裝密封檢測(cè)事業(yè)部
Industrial Physics 工業(yè)物理
郵箱:yyang@industrialphysics.com
地址:上海市浦東新區(qū)盛榮路88弄1號(hào)樓803室
微信公眾號(hào)
移動(dòng)端瀏覽