電路板做高溫低濕試驗(yàn)的必要性
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瑞凱儀器
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發(fā)布日期： 2021.01.08
近日小編在朋友圈里閱讀過(guò)一篇“高溫低濕試驗(yàn)的必要性”的文章，覺(jué)得文章的內(nèi)容非常實(shí)用，也可以幫助各位用戶解決一些實(shí)際問(wèn)題，現(xiàn)如今整理一下分享給大家。
1）低濕試驗(yàn)的失效機(jī)理；
2）對(duì)電路板而言，高溫低濕試驗(yàn)是否可以取消，或者直接用現(xiàn)有的高溫高濕測(cè)試取代？
3）哪些場(chǎng)景高溫低濕試驗(yàn)是不能被高溫高濕取代的？
相信長(zhǎng)時(shí)間接觸環(huán)試行業(yè)的朋友都清楚，我們?cè)谧鰷y(cè)試的時(shí)候常用的是相對(duì)濕度，對(duì)低濕度測(cè)試的了解甚少。這里瑞凱儀器小編就先說(shuō)一下“低濕”，這個(gè)目前沒(méi)找到具體的數(shù)值定義，有說(shuō)20%RH以下是低濕，有說(shuō)10%RH以下是低濕，這里對(duì)數(shù)值不討論，先暫定20%RH以下的濕度為低濕（如果大家有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)值請(qǐng)留言分享），因?yàn)槟壳按蟛糠?strong>恒溫恒濕試驗(yàn)箱（高低溫濕熱試驗(yàn)箱）不加除濕干燥箱也能做到20%RH/40℃。我們知道現(xiàn)實(shí)世界中通常是存在高溫低濕的環(huán)境的，例如MIL-STD-810H明確統(tǒng)計(jì)了一些干燥地區(qū)的相對(duì)濕度，能達(dá)到3%RH左右，而ASHRAE的機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)也提到了8%RH的低濕環(huán)境；如果需要測(cè)試這就需要特殊的除濕箱進(jìn)行低濕測(cè)試了。
1、低濕試驗(yàn)的失效機(jī)理；
很多人都知道低濕環(huán)境很容易產(chǎn)生靜電，根據(jù)IEC61000-4-2的描述如下張圖，隨著濕度降低，產(chǎn)生的靜電等級(jí)會(huì)逐漸升高，這里也交代下ESD測(cè)試中空氣放電15Kv的由來(lái)，當(dāng)濕度為10%RH時(shí)，根據(jù)下面曲線對(duì)應(yīng)的靜電等級(jí)為15Kv。
在某低濕測(cè)試溫箱廠家的文章里面提到了一些醫(yī)療消毒設(shè)備尤其需要做低濕測(cè)試，因?yàn)榈蜐駮?huì)增加細(xì)菌和病毒的傳播和生存能力，解釋了下冬季流感的主要原因不是因?yàn)楹涠且驗(yàn)榈蜐瘢ㄟ@里因?yàn)槲覜](méi)有醫(yī)療設(shè)備相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，如果有錯(cuò)誤還請(qǐng)指正）？
2、對(duì)電路板而言，高溫低濕試驗(yàn)是否可以取消，或者直接用現(xiàn)有的高溫高濕測(cè)試取代？
我們討論一個(gè)測(cè)試能不能被其他測(cè)試取代，首先出發(fā)點(diǎn)就是看失效機(jī)理是不是相同。這兩個(gè)測(cè)試都是高溫條件，而810H只提到了高溫測(cè)試的失效機(jī)理，并未區(qū)分低濕和高濕對(duì)于電路板的影響；根據(jù)Peck溫濕度加速模型如下可知，濕度越高，加速因子越大，也就是說(shuō)高濕相對(duì)低濕能更快的暴露電子產(chǎn)品存在的問(wèn)題，如電遷移，腐蝕，電介質(zhì)擊穿，錫須生長(zhǎng)等；如果按照這個(gè)理論是完全可以用高溫高濕取代高溫低濕的測(cè)試，這里有人可能會(huì)說(shuō)那靜電呢？
明確一下這里的電路板指的是測(cè)試自行運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)受靜電干擾的電路板，例如筆記本或手機(jī)或服務(wù)器放在溫箱里測(cè)試，因?yàn)闆](méi)有人為接觸和其他干擾就可以不必考慮靜電對(duì)其造成的影響；而實(shí)際使用過(guò)程中因?yàn)槿梭w放電的靜電影響，這些產(chǎn)品都會(huì)有單獨(dú)的ESD測(cè)試，所以不必?fù)?dān)心，因?yàn)闆](méi)有發(fā)現(xiàn)其他失效機(jī)理，所以這里感覺(jué)是可以用高溫高濕測(cè)試取代高溫低濕；
補(bǔ)充：這個(gè)理論并非一定正確，只是一個(gè)嘗試，因?yàn)樵趶臉I(yè)的這些年沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一起電路板失效是直接相關(guān)于高溫低濕的，絕大部分是強(qiáng)相關(guān)于高溫高濕；而如果能取代能夠有2個(gè)好處，一個(gè)是項(xiàng)目進(jìn)度，目前能做到5%RH低濕的箱子很少，預(yù)定很麻煩，另外成本，一個(gè)低濕箱子市面上不管是設(shè)備價(jià)格還是測(cè)試價(jià)格差不多都是普通高濕箱子的1.5倍左右。
3、哪些場(chǎng)景高溫低濕試驗(yàn)是不能被高溫高濕取代的？
目前已知打印機(jī)應(yīng)該還是需要進(jìn)行高溫低濕測(cè)試，因?yàn)閷?shí)際測(cè)試時(shí)打印機(jī)在溫箱中也在工作，而打印機(jī)本身在打印時(shí)也會(huì)產(chǎn)生靜電，會(huì)影響其內(nèi)部電子元器件的正常工作，另外里面的油墨等也會(huì)受低濕的影響；另外正常風(fēng)扇軸承里的潤(rùn)滑油也會(huì)受低濕影響，但影響基本忽略不計(jì)...
備注：因?yàn)槟男┎牧蠒?huì)明確受低濕影響并未有相關(guān)文件統(tǒng)計(jì)，而高溫低濕的失效機(jī)理也沒(méi)有明確的文章澄清，如果實(shí)際工作也沒(méi)有足夠的產(chǎn)品返修數(shù)據(jù)支撐，如果擔(dān)心測(cè)試過(guò)程中沒(méi)有低濕會(huì)漏掉將來(lái)實(shí)際可能中遇到的失效，條件允許的情況下還是建議繼續(xù)進(jìn)行高溫低濕測(cè)試~
文章選自Andy的可靠性筆記
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