一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法技术

一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法，步骤是：在陶瓷电路基板上方1～3cm处放置一个双层监测电极，在上层电极表面均匀涂覆硅树脂密封胶，封装陶瓷电路基板，封装完成后连同本体支架放入烘箱进行胶体干燥；固化后的支架内部陶瓷电路基板与监测电极分别连接汽车处理器，汽车处理器将监测信号转换为数字信号，经无线传输模块传送至服务器内，与预设标准的数值进行匹配，通过监测电极腐蚀状态信息计算确定陶瓷电路基板的腐蚀等级以及失效时间点；将基板腐蚀等级的相关参数输送并存储在数据采集器，在显示在面板上；当陶瓷电路基板完全腐蚀失效的前4～6h时间段内，启动报警模块。本发明专利技术能够及时反馈陶瓷电路基板的腐蚀状况，延长汽车使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法
本专利技术涉及汽车电器配件领域，具体涉及一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法。
技术介绍
以集成电路为核心的电子信息产业已超过以纺织、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业，承担着改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大重任。汽车行业作为集成电路封装应用的重点终端领域，在使用过程中易受到自然界湿热环境的影响，如工业污染、海洋大气、高温辐射等，加速腐蚀物对汽车器件基板及外观的腐蚀作用。尤其对于汽车器件基板而言，其材质主要为“高”电气性能金属材料，如铜、银、铝等金属，属于易腐蚀材料，更易发生腐蚀反应。腐蚀不仅会缩短汽车基板的使用寿命，影响其产品品质，同时降低自身导电性能，最为严重的是其腐蚀失效的器件基板极易引发汽车在行驶过程中出现交通事故，造成车毁人亡的恶劣后果。目前，有关金属腐蚀监测的方法主要通过测量进入产品介质中的金属材料与密封在探针内部的参考材质间的电阻/电流值改变来监测腐蚀。CN106546654A公开了一种用于金属腐蚀监测的新型传感器，通过直接在电极施加确定的电压，对测量到的各个电极参量进行计算，从而评估待测金属的腐蚀程度，此外依靠长期测量线性极化曲线实现金属腐蚀程度的长期监测。但是该方法应用于汽车行业具有很大的局限性，汽车行驶过程传感器中易遭受水蒸气、高温的影响，导致测试数据存在较大误差，难以应对多种行驶环境。CN208969040U公开了一种金属腐蚀监测探头，采用一体化的结构设计，将三电极电化学测试体系集成在探头基体中，通过外接监测仪器实现对金属管道腐蚀情况进行实时监测。但是对于汽车厚膜陶瓷电路基板而言，金属探针截面积小，易遭受局部腐蚀及温度的影响。此外，对于汽车在长时间行驶过程中，只有提前计算陶瓷电路基板的剩余腐蚀失效时间，才能保证在基板完全失效前拥有充分时间实现更换，降低因腐蚀而导致的交通事故，提高汽车行驶过程的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法，一方面可以提高汽车陶瓷电路基板的耐腐蚀性，延长器件的使用寿命，另一方面可以及时反馈陶瓷电路基板的腐蚀状况。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法，包括以下步骤：S1、在陶瓷电路基板上方1～3cm处放置一个双层监测电极，上层电极表面具有平行排列的凹凸梳状结构，上层电极材质与陶瓷电路基板中的金属层材料相同，下层电极为强耐腐蚀性高疏水性的氧化物，在上层电极表面均匀涂覆硅树脂密封胶，封装陶瓷电路基板，封装完成后连同本体支架放入烘箱进行胶体干燥；S2、固化后的支架内部陶瓷电路基板与监测电极分别连接汽车处理器，设置检测时段为1～3h，汽车处理器将监测信号转换为数字信号，经无线传输模块传送至服务器内，与预设标准的数值进行匹配，通过监测电极腐蚀状态信息计算确定陶瓷电路基板的腐蚀等级以及失效时间点；S3、将基板腐蚀等级的相关参数输送并存储在数据采集器，在汽车内显示面板上反馈结果；S4、当陶瓷电路基板完全腐蚀失效的前4～6h时间段内，启动汽车内部报警模块。优选的，所述陶瓷电路基板为Al2O3厚膜陶瓷，表面金属层导体材料为银、铜或铁。优选的，所述硅树脂密封胶的涂覆厚度为0.4～1cm。优选的，所述干燥温度为100～130℃，时间为90～110min。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1.本专利技术通过双层复合结构电极实现汽车陶瓷电路基板的监测与防护，上层电极与陶瓷电路基板存在稳定腐蚀等级差，通过监测上层电极腐蚀状态信息反馈陶瓷电路基板的使用寿命，保证充分时间提前排查与更换即将完全腐蚀失效的陶瓷电路基板，降低因腐蚀而导致的交通事故。2.本专利技术通过两层疏水特性保护层，减缓汽车行驶过程中水蒸气侵蚀，提高汽车陶瓷电路基板耐腐蚀性能，加强汽车恶劣环境中行驶的安全性。3.本专利技术通过无线传输模块将监测的数字信号传送至服务器数据库进行分类匹配，对行驶过程中的汽车实现多方位的实时监测，测量结果准确性高，延长汽车使用寿命。附图说明图1为本专利技术一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的工艺流程图；图中，1、陶瓷电路基板；2、下层电极；3、上层电极；4、硅树脂密封胶；5、汽车处理器；6、数据采集器；7、显示面板。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1本实施例中陶瓷电路基板1为Al2O3厚膜陶瓷，表面金属层导体材料为银。双层监测电极选用电阻率为1.586×10-8Ω.m的金属银作为上层电极3材料，选用Al2O3为下层电极2材料，Al2O3具有优异的耐腐蚀性能。按照图1所示的流程，在陶瓷电路基板1封装工序中，将具有双层复合结构的监测电极安装在陶瓷电路基板1上方1cm位置，监测电极腐蚀速率高于陶瓷电路基板1，二者存在稳定的腐蚀等级差。上层电极3表面通过胶体注入机均匀涂覆硅树脂密封胶4(具有疏水性、多孔性海绵体特质胶体)，厚度为0.4cm，陶瓷电路基板1封装完成后连同本体支架放入热风循环烘箱进行胶体干燥90min，干燥温度为100℃。固化后的支架内部陶瓷电路基板与监测电极通过电缆引线连接汽车处理器5，汽车处理器5将监测信号转换为数字信号，监测时间间隔为1h，经无线传输模块传送至服务器内，与预设标准的数值进行匹配，通过监测电极腐蚀状态信息计算出陶瓷电路基板的腐蚀等级以及失效时间点。并将基板腐蚀等级的相关参数输送并存储在数据采集器6，在车内显示面板7上反馈结果。此外，基板腐蚀距离完全腐蚀前4h时间内，汽车内部报警模块将会进行工作，提醒驾驶员完成器件检查及更换，并确保具有更多时间完成更换。实施例2本实施例中陶瓷电路基板1为Al2O3厚膜陶瓷，表面金属层导体材料为铜。双层监测电极选用电阻率为1.75×10-8Ω.m的金属铜作为上层电极3材料，选用SnO2为下层电极2材料，SnO2具有优异的耐腐蚀性能。按照图1所示的流程，在陶瓷电路基板1封装工序中，将具有双层复合结构的监测电极安装在陶瓷电路基板1上方2cm位置，监测电极腐蚀速率高于陶瓷电路基板，二者存在稳定的腐蚀等级差。上层电极3表面通过胶体注入机均匀涂覆硅树脂密封胶4(具有疏水性、多孔性海绵体特质胶体)，厚度为0.7cm，陶瓷电路基板1封装完成后连同本体支架放入热风循环烘箱进行胶体干燥110min，干燥温度为110℃。固化后的支架内部陶瓷电路基板1与监测电极通过电缆引线连接汽车处理器5，汽车处理器5将监测信号转换为数字信号，监测时间间隔为2h，经无线传输模块传送至服务器内，与预设标准的数值进行匹配，通过监测电极腐蚀状态信息计算出陶瓷电路基板的腐蚀等级以及失效时间点。并将基板腐蚀等级的相关参数输送并存储在数据采集器6，在车内显示面板7上反馈结果。此外，基板腐蚀距离完全腐蚀前5h时间内，汽车内部报警模块将会进行工作，提醒驾驶员完成器件检查及更换，并确保具有更多时间完成更换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在陶瓷电路基板(1)上方1～3cm处放置一个双层监测电极，上层电极(3)表面具有平行排列的凹凸梳状结构，上层电极(3)材质与陶瓷电路基板(1)中的金属层材料相同，下层电极(2)为强耐腐蚀性高疏水性的氧化物，在上层电极(3)表面均匀涂覆硅树脂密封胶(4)，封装陶瓷电路基板(1)，封装完成后连同本体支架放入烘箱进行胶体干燥；/nS2、固化后的支架内部陶瓷电路基板(1)与监测电极分别连接汽车处理器(5)，设置检测时段为1～3h，汽车处理器(5)将监测信号转换为数字信号，经无线传输模块传送至服务器内，与预设标准的数值进行匹配，通过监测电极腐蚀状态信息计算确定陶瓷电路基板(1)的腐蚀等级以及失效时间点；/nS3、将基板腐蚀等级的相关参数输送并存储在数据采集器(6)，在汽车内显示面板(7)上反馈结果；/nS4、当陶瓷电路基板(1)完全腐蚀失效的前4～6h时间段内，启动汽车内部报警模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种监测及减缓汽车陶瓷电路基板腐蚀失效的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在陶瓷电路基板(1)上方1～3cm处放置一个双层监测电极，上层电极(3)表面具有平行排列的凹凸梳状结构，上层电极(3)材质与陶瓷电路基板(1)中的金属层材料相同，下层电极(2)为强耐腐蚀性高疏水性的氧化物，在上层电极(3)表面均匀涂覆硅树脂密封胶(4)，封装陶瓷电路基板(1)，封装完成后连同本体支架放入烘箱进行胶体干燥；
S2、固化后的支架内部陶瓷电路基板(1)与监测电极分别连接汽车处理器(5)，设置检测时段为1～3h，汽车处理器(5)将监测信号转换为数字信号，经无线传输模块传送至服务器内，与预设标准的数值进行匹配，通过监测电极腐蚀状态信息计算确定陶瓷电路基板(1)的腐蚀等级以及失效时间点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨增汪，史泽地，马跃龙，陈东顺，周天元，张乐，陈浩，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32