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高低溫試驗機的設(shè)計原理及應(yīng)用

閱讀:1878      發(fā)布時間:2020-4-13
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1、溫度選擇

(1)采用產(chǎn)品實際安裝平臺的環(huán)境溫度和誘發(fā)溫度。就平臺環(huán)境溫度而言,應(yīng)考慮以下因素:

了解產(chǎn)品的使用地域的氣候區(qū);

產(chǎn)品是否暴露于太陽輻射環(huán)境或發(fā)熱裝置附近;

周圍空氣、太陽輻射以及發(fā)熱裝置向產(chǎn)品傳熱的途徑;

產(chǎn)品的實際技術(shù)狀態(tài)(敞開狀態(tài)或遮蔽狀態(tài))。

(2)采用相似產(chǎn)品的溫度。相似產(chǎn)品是指具有相似用途、性能和安裝位置的產(chǎn)品,如更新?lián)Q代產(chǎn)品。

 

(3)采用標(biāo)準(zhǔn)中提供的數(shù)據(jù)。例如對存儲溫度,可采用+85℃和+71℃兩個溫度;對工作溫度,通常是采用高工作環(huán)境溫度。

對用于電子元器件和微電子器件的高溫存儲試驗(不加電應(yīng)力)、壽命試驗(加電應(yīng)力)、老練試驗和失效率試驗,可直接采用相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的溫度。

 

2、試驗持續(xù)時間

下面給出確定試驗時間的一些原則。值得注意的是:在進行溫度試驗時,樣品在嚴(yán)酷的高溫條件下的總時間不能超過產(chǎn)品壽命的總時間。

(1)高溫存儲

恒溫存儲:樣品在高溫環(huán)境中達到溫度穩(wěn)定(內(nèi)部元器件、組件、模塊、部件等的溫度也真正達到穩(wěn)定)后,再保持至少2h,長可為48h。如果存儲時間采用48h,將包含溫度穩(wěn)度時間。

循環(huán)存儲:至少7個循環(huán)(24h為一個循環(huán))。若要重點考核“關(guān)鍵材料”或"高溫敏感材料”受高溫環(huán)境的影響,應(yīng)適當(dāng)增加循環(huán)數(shù)。

 

(2)高溫工作

恒溫工作:樣品在高溫工作環(huán)境中達溫度穩(wěn)定(判定方法:樣品內(nèi)部熱容量大的功能部件或關(guān)鍵部件每小時溫度變化不超過2℃ ,若內(nèi)部元(部)件的溫度無法測量,則應(yīng)根據(jù)熱分析確定溫度時間,以確保整個樣品的溫度都達到穩(wěn)定)后,再保持至少2h,然后讓樣品工作,并使其在規(guī)定的工作溫度上重新達到穩(wěn)定,開始進行功能和性能的檢測。檢測完成后,樣品停止工作,將箱內(nèi)空氣溫度調(diào)節(jié)到標(biāo)準(zhǔn)大氣條件,并在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下達到穩(wěn)定后,進行全面的外觀、功能和性能檢測。

循環(huán)工作:至少3個循環(huán),多7個循環(huán),但無論3個循環(huán)還是7個循環(huán),均要達到高響應(yīng)溫度(由于樣品的熱滯后效應(yīng),高溫度響應(yīng)時段與溫度循環(huán)的高溫度時段可能不一致)。一般情況下,3個循環(huán)足以使樣品達到其高響應(yīng)溫度。高峰值響應(yīng)溫度的判定方法為:后一循環(huán)峰值響應(yīng)溫度和前一循環(huán)峰值響應(yīng)溫度相差在2℃之內(nèi)。

(3)電子和電氣元器件和微電子器件

對電子和電氣元器件和微電子器件的存儲試驗、壽命試驗老煉試驗、失效率試驗等的時間按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中的等級要求來確定。

 

3、溫度變化速率

為避免造成溫度沖擊,溫度變化速率不應(yīng)超過3℃/min,如果樣品大而復(fù)雜,一般可相對慢一些,如1℃/min或以下;對小而簡單的樣品,可以相對快一些,如2~3℃/min。

 

4、試驗順序

對于高溫試驗的試驗順序,有三個可以遵循的原則:

(1)為使一個樣品能做多個試驗,可首先施加使樣品損傷小的環(huán)境應(yīng)力,根據(jù)這一原則,高溫試驗可安排在其他試驗的前面進行。

(2)為大限度地顯示疊加效應(yīng)的影響,高溫試驗應(yīng)在振動和沖擊等力學(xué)環(huán)境試驗之后進行。

(3)在研制試驗中,為盡量多地暴露問題,以便將產(chǎn)品設(shè)計得更好,高溫試驗可在低氣壓試驗前進行,因為高溫會顯著影響密封產(chǎn)品的低氣壓試驗的結(jié)果。

 

5、溫度監(jiān)控

在對試驗溫度進行監(jiān)測時,溫度傳感器的位置應(yīng)確保其所受到的熱擴散的影響小到可以不計,并應(yīng)注意避免受熱輻射的影響。

 

6、相對濕度

高溫試驗通常不需要控制相對濕度,如溫度在+70℃上穩(wěn)定后,其相對濕度大約為14%。若使用環(huán)境中會遇到極低的相對濕度,并且這種極低的相對濕度會影響裝備的某些特殊性能,試驗時就應(yīng)控制相對濕度,具體要求可按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中的要求進行。

 

7、試驗過程中的溫度穩(wěn)定

樣品工作以外的任何動作,如打開箱門,會引起樣品溫度或試驗箱溫度產(chǎn)生顯著變化(大于2℃) ,則繼續(xù)試驗前應(yīng)使樣品重新穩(wěn)定到規(guī)定的溫度。

若15min內(nèi)不能完成樣品工作性能檢測,則繼續(xù)檢測之前應(yīng)使樣品的溫度(必要包含濕度)恢復(fù)到規(guī)定的條件。

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