Спосіб оцінки корозійного впливу полімерних матеріалів

Предлагаемое изобретение относится к электронной технике, в частности для оценки коррозионной стойкости полупроводниковых изделий, герметизированных полимерными материалами. Способ может быть использован в электротехнической промышленности для оценки коррозионного воздействия конструкционных и покровных материалов. Известен способ оценки коррозионного воздействия полимерных материалов, заключающийся в измельчении исследуемого материала, в его выдержке в денонсированной воде в течение 48ч при температуре 120°C (Lawson R.W. The accelerated testing of elastic encapsulated semiconductor components, 12 - th Annual Proceeding Riliability Physics Simposium IEEE Las Vegas, 1974. - P.243 - 249). Содержание подвижных ионов в полимере оценивают по значению проводимости водного экстракта. Однако этот способ разрушающий и не объективен, так как электропроводность экстракта определяется не только подвижными ионами в полимере, но и диссоциацией водорастворимых солей в полимере. Кроме того, его нельзя использовать для оперативного контроля, так как информацию о качестве полимера можно получить только после длительного экстрагирования. Так же известен способ оценки коррозионного воздействия полимерных материалов, который включает заливку медного проводника в исследуемый материал и термообработку (Роздзял П. Технология герметизации элементов РЭА: Пер. с польск. / Под ред. В.А. Волкова. - М.: Радио и связь, 1981. - С.277 - 278). Коррозионное воздействие полимера оценивают по увеличению электрического сопротивления медного проводника. Данный способ не оперативен и требует специально изготовленных образцов. Кроме того, данный способ позволяет выявить ионы одной природы (ионы галогенов). В качестве прототипа выбран способ оценки коррозионного воздействия полимерных материалов, состоящий в прижиме к поверхности исследуемого полимера предварительно полированных и обезжиренных латунных электродов, подключении к электродам от внешнего источника напряжение постоянного тока 100 ± 5В и в термообработке в течение 96 часов при температуре 42 - 45°C (Роздзял П. Технология герметизации элементов РЭА: Пер. с польск. / Под ред. В.А. Волкова. - М.: Радио и связь, 1981. С.276 - 277). Качество полимера оценивают по состоянию поверхности электродов, находящихся в контакте с полимером. При наличии коррозии на поверхности металла наблюдаются ее продукты. Однако этот метод длительный, требует подбора материалов для электродов, на которых легко обнаруживаются продукты коррозии. Оценка коррозионного воздействия полимера в большей степени качественная и может нести субъективный характер. В основу изобретения поставлена задача создать такой способ оценки коррозионного воздействия полимеров, в котором бы оценка проводилась по активности электролита, которым при высоких температурах может быть полимер, влияющий на разность потенциалов гальванической ячейки, образованной исследуемым полимером и электродами, и за счет этого повысить достоверность и оперативность контроля. Поставленная задача достигается тем, что в способе, заключающемся в наложении на исследуемый полимер металлических электродов и термообработке, новым является то, что материалы электродов выбирают с отличающимися друг от друга стандартными электродными потенциалами, термообработку проводят при температуре отверждения контролируемого материала, а качество полимера оценивают по установившемуся значению разности потенциалов между электродами. Полимерный материал при высоких температурах можно рассматривать как электролит с высокоподвижными примесными ионами, например Na+ и Cl-, которые вызывают анодную и (или) катодную коррозию металла. Помещение в такой электролит электродов с отличающимися стандартными электродными потенциалами приводит к образованию гальванического элемента, в котором разность потенциалов между электродами зависит не только от природы материалов электродов, но и от активности электролита. Оценка качества полимерного материала по установившемуся значению разности потенциалов гальванического элемента позволяет повысить достоверность и оперативность контроля. Сущность изобретения поясняется фигурой, где показана структурная схема установки для реализации предлагаемого способа. К поверхности полимерного материала 1 механически прижимают металлические электроды 2 и 3 с отличающимися стандартными электродными потенциалами и помещают в термостат 4, нагретый до температуры отверждения полимера. Качество полимера оценивают по установившемуся значению разности потенциалов между электродами, измеряемому с помощью электрометрического вольтметра 5, подключенного к электродам. Возможность осуществления изобретения и достижения поставленной задачи подтверждается примерами: Исследуемый материал К81 - 39С был выполнен в виде брусочка, к поверхности которого прижимались электроды из Ni и Al (стандартные электродные потенциалы Ni - 0,25В, Al - 1,66В). Термообработка проводилась при температуре 180°C в течение 5 минут. Установившаяся разность потенциалов между электродами равна 0,12В. В тех же условиях исследовался материал НС10 (производство Японии). Установившаяся разность потенциалов между электродами имела значение 0,06В. С помощью способа-прототипа, в котором применялись латунные электроды, были исследованы те же материалы. После 96 часов обработки при подключенном напряжении 100В и температуре 45°C на поверхности латунных электродов, которые прижимались к материалу К81 - 39С появились продукты коррозии красного цвета. Из представленных примеров видно, что изобретение позволяет существенно сократить время, необходимое для оценки качества полимерного материала (для оценки с использованием изобретения потребовалось 5 минут, а с использованием способа-прототипа 96 часов). Кроме того оценка, производимая с помощью изобретения носит количественный характер и не является субъективной.