电子元器件温度循环试验-丹泊仪器

丹泊仪器(昆山)有限公司[官网]首页    技术探讨    电子元器件温度循环试验-丹泊仪器

电子设备和元器件中发生温度变化的情况很普遍。当设备未通电时,其内部零件要比其外表上的零件经受的温度变化慢。

下列情况下,可预见快速的温度变化:

——当设备从温暖的室内环境转移到寒冷的户外环境,或相反情况时;

——当设备遇到淋雨或浸入冷水中而突然冷却时;

——安装于外部的机载设备中;

——在某些运输和贮存条件下。

通电后设备中会产生高的温度梯度,由于温度变化,元器件会经受应力,例如,在大功率的电阻器旁边,辐射会引起邻近元器件表面温度升高,而其他部分仍然是冷的。

当冷却系统通电时,人工冷却的元器件会经受快速温度变化。在设备的制造过程中同样可引起元器件的快速温度变化。温度变化的次数和幅度以及时间间隔都是很重要的。(GB/T 2423.22-2012)

一、温度变化环境效应

1、典型物理效应

1)        玻璃容器和光学仪器的碎裂;

2)        运动部件的卡紧或松弛;

3)        爆炸物中固态药丸或药柱产生裂纹;

4)        不同材料的收缩或膨胀率或诱发应变速率不同;

5)        零部件的变形或破裂;

6)        表面涂层开裂;

7)        绝缘保护失效。

2、典型化学效应

1)        各组分分离;

2)        化学试剂保护失效

3、典型电效应

1)        电气和电子元器件的变化;

2)        快速冷凝水或引起电子或机械故障;

3)        静电过量。

二、温度变化试验分类

(一)从温度变化速率来分:

  • 一般温度变化

  • 快速温度变化

  • 温度冲击

(二)从介质来分

  • 气体介质(空气或惰性气体)

  • 液体介质(水或其它液体)

三、相关标准

1、   IEC 60068-2-14:2009,Environmentaltesting—Part 2-14:Tests—Test N:Change of temperature, IDT

2、   GB/T 2423.22-2012 环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化

3、   MIL-STD-810F 方法503.4:温度冲击试验(GJB150.5A-2009 《军用意志力实验室环境试验方法第5部分:温度冲击试验》)。

4、   MIL-STD-202G 方法107G:热冲击试验(GJB360B-2009 《电子及电所元件试验方法》中的方法107 温度冲击试验。

5、   GJB150.5(同MIL-STD-810C/D)

6、   ISO 16750-4

7、   GM3172

标准

分类

应用

IEC 60068-2-14

(GB/T 2423.22-2012)

1)          试验Na:规定转换时间的快速温度变化

2)          试验Nb:规定变化速率的温度变化

3)          试验Nc:两液槽法快速温度变化

元器件、部件、设备等各个组装等级

MIL-STD-810F

(GJB 150A-2009)

1)       程序I——恒定极值温度冲击

2)       程序II——基于高温循环的冲击

设备

MIL-STD-202G

(GJB 360B-2009)

1)       空气介质法

2)       液体介质法

元器件

四、试验主要参数

GB/T 2423.22-2012

4.2 试验参数

试验参数包括下列各项:

——试验室环境温度;

——高温;

——低温;

——暴露持续时间;

——转换时间或变化速率;

——试验循环数。

高温和低温是指周围环境温度,这些温度大多数试验样品会达到,但时间有所滞后。

只有在例外的情况下,才可规定高温或低温为试验样品正常贮存或工作温度范围之外的温度。

因为在给定时间内温度急剧变化的次数大于现场条件发生的次数,所以试验是加速的。

五、严酷等级

GB/T 2423.22-2012

7 试验Na:规定转换时间的快速温度变化

7.2.3 严酷等级

试验的严酷等级由两个温度、转换时间、暴露持续时间和循环数的组合决定。

相关规范应规定低温TA,并宜从IEC 60068-2-1和IEC 60068-2-2规定的试验温度中选取。

相关规范应规定高温TB,并宜从IEC 60068-2-1和IEC 60068-2-2规定的试验温度中选取。

两个温度下的暴露持续时间t1,取决于试验样品的热容量。暴露持续时间可为3h、2h、1h、30min、10min或相关规范规定的时间。当相关规范没有规定暴露持续时间时,则该时间为3h。

除非相关规范另有规定,优先采用的试验循环数为5。

注:10min的暴露时间适用于小或试验样品的试验。

8 试验Nb:规定变化速率的温度变化

8.2.3 严酷等级

试验的严酷等级由两个温度、温度变化速率、暴露持续时间和循环数的组合决定。

相关规范应规定低温TA,并宜从IEC 60068-2-1和IEC 60068-2-2规定的试验温度中选取。

相关规范应规定高温TB,并宜从IEC 60068-2-1和IEC 60068-2-2规定的试验温度中选取。

在试验温差D(=TB-TA)的90%和10%之间的范围内,空气温度降低或升高速率的容差应在规定速率的20%以内。除非相关规范另有规定,温度变化速率优选值为:

(1±0.2)K/min;

(3±0.6)K/min;

(5±1)K/min;

(10±2)K/min;

(15±3)K/min。

两个温度下的暴露持续时间t1,取决于试验样品的热容量。暴露持续时间可为3h、2h、1h、30min、10min或相关规范规定的时间。当相关规范没有规定暴露持续时间时,则该时间为3h。

除非相关规范另有规定,试验样品应连续试验2个循环。

9 试验Nc:两液槽法快速温度变化

9.2.2 严酷等级

试验的严酷等级由规定的两个液槽温度、从一个液槽到另一个液槽的转换时间t2和循环数决定。相关规范应规定使用的持续期参数和t1的选择值。

除非相关规范另有规定,试验循环数为10。

2019年6月28日 09:37
浏览量:0
收藏