環(huán)境試驗的基礎(chǔ)知識

1、環(huán)境試驗的基礎(chǔ)知識一、溫度試驗：電工電子產(chǎn)品在溫度應(yīng)力的作用下會造成塑料、樹脂的老化、分解、變形、甚至燃燒；金屬短路、斷路、損壞；焊劑流動、焊接不實形成噪聲。根據(jù) “10規(guī)則 ”，當(dāng)環(huán)境溫度上升10時，產(chǎn)品壽命會減少一半；當(dāng)環(huán)境溫度上升 10時，產(chǎn)品壽命會減少到四分之一。根據(jù)這一現(xiàn)象， 我們可以升高環(huán)境溫度， 加速失效現(xiàn)象的發(fā)生。 這就是我們進行的加速壽命老化試驗。還必須對早期失效的不合格的產(chǎn)品進行篩選測試。二、濕熱試驗：試驗樣品在高溫高濕條件下， 會造成水氣吸附和擴散。 許多材料吸濕后體積膨脹、 強度降低、電性能下降、金屬腐蝕、離子遷移、造成開路或短路。典型的半導(dǎo)體器件加速濕阻試驗序試驗項目

2、內(nèi)容典型溫濕度條件號將器件放在恒定的溫度和相對濕60 90%RH ；1溫度 -濕度存儲試驗度85小于 100% 的環(huán)境之中85%RH2溫度 -濕度偏壓試驗同上 +偏壓同上（THB ）3沸騰試驗將試件浸沒于沸騰的液體中100 的去離子水4壓力蒸煮鍋試驗暴露于超過1 大氣壓的濕潤蒸氣121 100%RH壓中5非濕潤飽和壓力試驗暴露于超過1 大氣壓的非濕潤蒸121 85%RH氣壓中6非濕潤飽和壓力試驗偏壓同上 +偏壓同上試驗壓力蒸煮鍋試驗 +如同溫度 -濕度偏壓試驗進行預(yù)處121 100%RH ，7理溫度 -濕度偏壓試驗8h+85 85%RH一樣實施壓力蒸煮鍋試驗溫度周期循環(huán)試驗如同壓力蒸煮鍋試驗進

3、行預(yù)處理125 到 -55 ，85 個循環(huán) +121+壓力蒸煮鍋試驗一樣實施溫度周期性循環(huán)試驗100%RH系列試驗或由上面試驗結(jié)合9系列試驗機械試驗、熱阻試驗所組成的復(fù)合試驗下述結(jié)論不僅適用于濕熱試驗同時也適用于其他環(huán)境試驗試驗數(shù)據(jù)兼容性加速性再現(xiàn)性1、溫濕度儲存試驗2、蒸煮試驗3、壓力蒸煮試驗4、溫濕度偏壓試驗5、非濕潤飽和壓力試驗注：很好好一般不完全濕熱試驗的注意事項：1、試驗?zāi)康拿鞔_，進行與目的相符的試驗。積累每一次的失效數(shù)據(jù)，為以后的試驗?zāi)苡行У剡M行。2、關(guān)心測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，濕球紗布變質(zhì)變贓會導(dǎo)致測量精度偏差5% 10%：要使用脫脂的干凈紗布和蒸餾水。3、在進行溫度 -濕度偏壓試驗（

4、 THB ）時，因試件內(nèi)部發(fā)熱，試樣表面附近的相對濕度會降低，影響試驗的準(zhǔn)確性。試驗方式可調(diào)整為：通電1 小時斷電3 小時，斷續(xù)電試驗。4、試驗箱內(nèi)的溫濕度條件應(yīng)與試樣內(nèi)部的溫濕度條件保持一致，且均勻度要好。在高濕度試驗中，如果某一點的溫度低 1 ，這一點的濕度就可能變成 100%RH ，就會有凝結(jié)的水珠出現(xiàn)，使試驗數(shù)據(jù)發(fā)生很大變化。5、防止試驗箱頂部凝露水滴到度樣上，造成不必要的損失。6、在壓力蒸煮鍋試驗結(jié)束后，要冷卻后再取出。防止試樣受到壓力沖擊和溫度沖擊，造成樣品破裂損壞。三、高低溫溫度沖擊試驗：航空器起飛或降落時， 機載外部器材會出現(xiàn)溫度的急劇變化； 設(shè)備從高溫區(qū)移到低溫區(qū)或從低溫區(qū)移

5、到高溫區(qū)；設(shè)備通電與斷電；采用錫焊焊接；整機小型化，元件密集，元器件更容易受熱，等等。 都會引起高低溫溫度的沖擊。 元器件都是由不同材料構(gòu)成，由熱膨脹系數(shù)不同引起的故障時有發(fā)生。 為此，對產(chǎn)品進行高低溫溫度沖擊試驗， 在較短時間內(nèi)確認產(chǎn)品特性的變化，發(fā)現(xiàn)在常溫狀態(tài)下難以發(fā)現(xiàn)的潛在故障，是提高產(chǎn)品可靠性的有力措施。在美國，高低溫溫度沖擊試驗經(jīng)常作為篩選試驗形式對出廠前的產(chǎn)品進行100% 的檢查。在日本，高低溫溫度沖擊試驗則作為加速可靠性試驗的一種形式廣泛用于產(chǎn)品的開發(fā)階段。將元器件暴露于迅速交替的超高溫和超低溫的試驗環(huán)境中。在早期，就將不良品篩選出去。保證后面的工作順利進行。高低溫溫度沖擊試驗與

6、溫度循環(huán)試驗的區(qū)別：高低溫溫度沖擊試驗溫度循環(huán)試驗溫 度 變化急劇緩慢， 1 5 /min速率循 環(huán) 次100 個循環(huán)）5 10 個循環(huán)（多至1000 個循環(huán)）數(shù)5 10 個循環(huán)（多至熱平到達衡正好到達試 驗 時長間短用1、膨脹系數(shù)不同引起的連接部位剝離；1、通過長期試驗發(fā)現(xiàn)腐蝕傾向；途2、膨脹系數(shù)不同龜裂后水分進入；2、長時間多次循環(huán)，觀察應(yīng)力疲勞現(xiàn)象；3、水分滲入導(dǎo)致腐蝕及短路現(xiàn)象發(fā)生3、調(diào)查分析市場失效的相關(guān)性。的加速試驗。使 用 設(shè)交變濕熱試驗箱備冷熱沖擊試驗箱兩箱法和三箱法的溫度恢復(fù)時間：溫度恢復(fù)時間相當(dāng)于轉(zhuǎn)換時間，它是指樣品從一個極限溫度轉(zhuǎn)移到另一個極限溫度所經(jīng)歷的時間。由于氣槽式

7、高低溫溫度沖擊試驗箱通過切換風(fēng)門改變試驗工作區(qū)的暴露環(huán)境，所以采用了恢復(fù)時間這個說法。高低溫溫度沖擊試驗條件與用途：高低溫溫度沖擊試驗使用范圍十分廣泛，這里列出具有代表性的試驗條件供參考。試驗樣品試驗條件試驗?zāi)康?、-30 +80 （各 30 分鐘，1000 次循環(huán)， 22環(huán)氧樹脂電/分）加速試驗路板2、 -60 +100 （各 30 分鐘， 1000 次循環(huán)， 極限試驗10 /分）IC 半導(dǎo)體-55 +125 （各 30 分鐘， 100次循環(huán)， 20 /特 性 評 估分）試驗光纜-45 +80 （各 60 分鐘， 200次循環(huán)， 10 /材 料 特 性分）試驗連 接 器-30 +80 （各

8、15 分鐘， 100次循環(huán)， 20 /壽命試驗分）1、 +80 ，60 分鐘 室溫 5 分鐘 -40 ，60 分鐘汽車電器室溫 5 分鐘開發(fā)篩選2、 +80 -40 （各 30 分鐘， 5 次循環(huán)， 5 分鐘恢復(fù) 24 /分）1、-40 +80 （各 30 分鐘， 500 次循環(huán)， 10汽車音響/分，通電）特性評估2、-20 +80 （各 30 分鐘， 5 次循環(huán)， 10 / 生產(chǎn) ESS分）樹脂成型品-30 +80 （各 30 分鐘， 300次循環(huán)， 20 /品質(zhì)確認分）選擇高低溫溫度沖擊試驗箱（氣槽式）的注意事項：選擇時不僅要考慮設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和操作性，同時還要考慮以下因素：1、溫度均勻性好；且傳感器所檢測的溫度能真實反映試樣所處的溫度。2、三箱法具有