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高低溫(wen)試(shi)驗機的設(she)計原理及應用

發布日期: 2020-04-13
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1、溫度選擇

(1)采用產(chan)品實際安裝平(ping)臺的環(huan)境溫度(du)和誘發溫度(du)。就平(ping)臺環(huan)境溫度(du)而(er)言,應考慮以(yi)下因素:

了解(jie)產品的(de)使用(yong)地(di)域的(de)氣候區;

產品(pin)是否暴露于太陽輻(fu)射環境(jing)或(huo)發熱裝(zhuang)置附近;

周圍(wei)空氣、太陽輻射以及發熱(re)(re)裝置向產品傳(chuan)熱(re)(re)的途徑(jing);

產品的實際(ji)技術狀態(tai)(敞開狀態(tai)或遮蔽狀態(tai))。

(2)采用(yong)相(xiang)似(si)產品(pin)的溫度。相(xiang)似(si)產品(pin)是指具(ju)有(you)相(xiang)似(si)用(yong)途(tu)、性能(neng)和安(an)裝位置(zhi)的產品(pin),如更新換代(dai)產品(pin)。

 

(3)采用標準中提供的數據。例如對(dui)存儲溫(wen)度(du)(du),可采用+85℃和+71℃兩個溫(wen)度(du)(du);對(dui)工作溫(wen)度(du)(du),通常是采用高工作環境(jing)溫(wen)度(du)(du)。

對用于電子元器件和(he)微電子器件的高溫(wen)(wen)存儲試(shi)驗(yan)(不加電應力)、壽命(ming)試(shi)驗(yan)(加電應力)、老練試(shi)驗(yan)和(he)失效率試(shi)驗(yan),可直接采用相(xiang)應標準中的溫(wen)(wen)度。

 

2、試驗持續時間

下面給出確定試驗(yan)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)一些原則。值得注意的(de)是:在進(jin)行(xing)溫(wen)度試驗(yan)時(shi)(shi),樣(yang)品在嚴酷的(de)高溫(wen)條件下的(de)總時(shi)(shi)間(jian)(jian)不能超過產品壽命的(de)總時(shi)(shi)間(jian)(jian)。

(1)高溫(wen)存儲

恒溫(wen)存儲(chu):樣(yang)品在高溫(wen)環境中達到溫(wen)度(du)穩定(ding)(內部元(yuan)器(qi)件(jian)、組件(jian)、模塊、部件(jian)等的溫(wen)度(du)也(ye)真正達到穩定(ding))后(hou),再保持至少2h,長可為48h。如果存儲(chu)時間采(cai)用(yong)48h,將包含溫(wen)度(du)穩度(du)時間。

循(xun)(xun)(xun)環(huan)存儲:至少7個(ge)(ge)循(xun)(xun)(xun)環(huan)(24h為(wei)一個(ge)(ge)循(xun)(xun)(xun)環(huan))。若要重點考核(he)“關鍵材料”或"高溫(wen)敏感(gan)材料”受高溫(wen)環(huan)境(jing)的影響,應(ying)適當增加循(xun)(xun)(xun)環(huan)數。

 

(2)高溫工(gong)作

恒溫(wen)(wen)工作(zuo):樣(yang)(yang)(yang)品在(zai)高溫(wen)(wen)工作(zuo)環境中達溫(wen)(wen)度(du)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(判定(ding)(ding)(ding)方法(fa):樣(yang)(yang)(yang)品內(nei)(nei)部熱容量(liang)大的(de)功能(neng)部件(jian)或關鍵部件(jian)每(mei)小時(shi)溫(wen)(wen)度(du)變化不超過(guo)2℃ ,若內(nei)(nei)部元(yuan)(部)件(jian)的(de)溫(wen)(wen)度(du)無法(fa)測量(liang),則(ze)應根據熱分析確定(ding)(ding)(ding)溫(wen)(wen)度(du)時(shi)間,以確保(bao)整(zheng)個樣(yang)(yang)(yang)品的(de)溫(wen)(wen)度(du)都達到穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding))后,再保(bao)持至少2h,然后讓(rang)樣(yang)(yang)(yang)品工作(zuo),并(bing)(bing)使其在(zai)規(gui)定(ding)(ding)(ding)的(de)工作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)上重(zhong)新達到穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding),開始(shi)進行功能(neng)和性能(neng)的(de)檢測。檢測完(wan)成后,樣(yang)(yang)(yang)品停止工作(zuo),將箱(xiang)內(nei)(nei)空氣溫(wen)(wen)度(du)調節(jie)到標(biao)準大氣條(tiao)件(jian),并(bing)(bing)在(zai)標(biao)準大氣條(tiao)件(jian)下達到穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)后,進行全(quan)面的(de)外觀、功能(neng)和性能(neng)檢測。

循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)工作(zuo):至少(shao)3個(ge)(ge)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan),多7個(ge)(ge)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan),但無(wu)論3個(ge)(ge)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)還是7個(ge)(ge)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan),均要達到高(gao)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)溫度(由于樣品的(de)熱(re)滯(zhi)后效應(ying)(ying)(ying),高(gao)溫度響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)時段與溫度循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)的(de)高(gao)溫度時段可能不一致)。一般情(qing)況下,3個(ge)(ge)循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)足以使(shi)樣品達到其高(gao)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)溫度。高(gao)峰(feng)(feng)值(zhi)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)溫度的(de)判定(ding)方法(fa)為(wei):后一循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)峰(feng)(feng)值(zhi)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)溫度和前一循(xun)(xun)環(huan)(huan)(huan)峰(feng)(feng)值(zhi)響(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)溫度相差在2℃之內。

(3)電子和電氣元器件(jian)和微電子器件(jian)

對電(dian)(dian)子(zi)和(he)電(dian)(dian)氣(qi)元(yuan)器(qi)件(jian)和(he)微電(dian)(dian)子(zi)器(qi)件(jian)的存儲試驗、壽命(ming)試驗老(lao)煉(lian)試驗、失效率試驗等的時(shi)間按標準和(he)規(gui)范中的等級要求來確定。

 

3、溫度變化速率

為避免(mian)造成(cheng)溫(wen)度(du)沖擊(ji),溫(wen)度(du)變化速率不(bu)應超過3℃/min,如果樣品(pin)大而(er)復雜(za),一(yi)般可相對(dui)(dui)慢一(yi)些,如1℃/min或以(yi)下;對(dui)(dui)小(xiao)而(er)簡(jian)單的樣品(pin),可以(yi)相對(dui)(dui)快一(yi)些,如2~3℃/min。

 

4、試驗順序

對于高溫試驗的試驗順序,有三(san)個可以遵循的原則:

(1)為使一個樣品(pin)能(neng)做(zuo)多個試驗(yan),可首先施加使樣品(pin)損傷(shang)小(xiao)的環境(jing)應力,根據這一原(yuan)則(ze),高溫試驗(yan)可安排在其(qi)他試驗(yan)的前面進行(xing)。

(2)為大限度地顯(xian)示疊加效應的影響,高溫(wen)試驗(yan)應在振(zhen)動和沖擊(ji)等力學環境試驗(yan)之后進行(xing)。

(3)在(zai)研制(zhi)試(shi)驗(yan)中,為盡量多地暴露(lu)問題,以(yi)便將(jiang)產(chan)品設計(ji)得更好(hao),高溫試(shi)驗(yan)可在(zai)低氣壓試(shi)驗(yan)前進(jin)行,因為高溫會顯(xian)著(zhu)影響密封產(chan)品的低氣壓試(shi)驗(yan)的結(jie)果。

 

5、溫度監控

在(zai)對試驗溫(wen)(wen)度進行監(jian)測時,溫(wen)(wen)度傳感器的(de)位置(zhi)應確保其所受到的(de)熱擴散的(de)影響(xiang)小到可以不計,并(bing)應注(zhu)意(yi)避(bi)免受熱輻射(she)的(de)影響(xiang)。

 

6、相對濕度

高溫(wen)試驗(yan)通常不需要(yao)(yao)控制相(xiang)對濕(shi)度(du),如溫(wen)度(du)在+70℃上穩定后,其(qi)相(xiang)對濕(shi)度(du)大約為14%。若(ruo)使用環境(jing)中會遇到極低的相(xiang)對濕(shi)度(du),并且這種(zhong)極低的相(xiang)對濕(shi)度(du)會影響裝備的某些特殊性能,試驗(yan)時就(jiu)應控制相(xiang)對濕(shi)度(du),具體要(yao)(yao)求(qiu)可按標準和(he)規(gui)范中的要(yao)(yao)求(qiu)進行(xing)。

 

7、試驗過程中的溫度穩定

樣(yang)品工(gong)作(zuo)以外的任何動作(zuo),如打開箱門,會引起(qi)樣(yang)品溫(wen)度(du)或試驗箱溫(wen)度(du)產生(sheng)顯著變化(大于2℃) ,則繼續試驗前應使(shi)樣(yang)品重(zhong)新穩(wen)定(ding)到規定(ding)的溫(wen)度(du)。

若15min內不能(neng)完成樣(yang)(yang)品(pin)工(gong)作性能(neng)檢測(ce),則繼續(xu)檢測(ce)之前應使(shi)樣(yang)(yang)品(pin)的(de)溫度(du)(du)(必要包含(han)濕度(du)(du))恢復到規定的(de)條件。

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