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可靠度环境试验设备结合多轨温度控制与侦测应用

作者:江志宏

说明:环境试验设备包含了恒温恒湿机、冷热冲击机、温度循环试验机、无风烤箱..等,这些试验设备全部都是在模拟环境中的温度、湿度对产品的影响性,找出设计、生产、储存、运输、使用过程可能出现的产品瑕疵,以前只有模拟测试区的空气温度,但是在新的国际规范与国际大厂的新的测试条件,开始要求依据的不是空气温度,而是测试品的表面温度,另外测试过程中也要将表面温度进行同步量测与纪录,用于试验后的分析,将相关环境试验设备结合表面温度控制,与表面温度量测的应用整理如下。

恒温恒湿机试验表温侦测应用:

说明:恒温恒湿机在试验过程中,结合了多轨的温度侦测,在进行高温高湿、结露(凝结)、组合温湿度、慢速温度循环..等试验过程,在测试品表面贴上感测器,可应用于量测测试品表面温度或内部温度,透过此多轨温度侦测模组可将设定条件、实际温湿度、测试品表面温度,一同量测与记录整合成为同步曲线档,用于后续保存与分析使用。

多轨表面温度侦测模组外观与接线方式

恒温恒湿机试验过程侦测表面与指定零件温度变化案例[笔电]

冷热冲击机表温控制与侦测应用:[驻留时间依据表温控制]、[温度冲击过程表面温度量测记录]

说明:将8轨温度感测器贴合在测试品表面,应用于温度冲击过程中,驻留时间可依据表面温度到达才开始倒数,冲击过程中能将设定条件、测试温度、测试品表面温度,一同量测与记录整合成为同步曲线。

[两箱冷热冲击]驻留时间表温控制实际曲线

绿色:设定温度红色:空气温度蓝色:表面温度

三箱过常温冷热冲击]驻留时间表温控制实际曲线

绿色:设定温度红色:空气温度蓝色:表面温度

温度循环试验机表温控制与侦测应用:[温度循环温变率与驻留时间依据测试品表温进行控制]

说明:温度循环试验与温度冲击试验是不一样的,温度冲击试验是用系统最大能量进行高温低温之间的温度变化,其温变速度高达30~40℃ /min,温度循环试验是要求高低温变化过程,其温变率是可以设定与控制的,早期规范只有要求测试区温度,但是新的规范与国际大厂的测试条件,已经开始要求,其温变率指的不是空气温度,而是测试品表面温度,目前温度循环规范温变率控制,依据测试品表面的规范有[JEDEC-22A-104F、IEC60749-25、IPC9701、ISO16750、AEC-Q100、LV124、GMW3172]..等,另外高温与低温的驻留时间也能够依据试品表面,而不是空气温度。

温度循环驻留时间依据表温控制

等均温(IEC60068-2-14Nb、IEC61747-5)控制

平均温(JEDEC-22A-104F-2020、IPC9701A-2006、IEC60749-25-2003、LV124)控制

温度循环应力筛选试验机表温控制与侦测应用:

说明:温度循环应力筛选试验机,结合多轨温度量测之后,在应力筛选的温变率上,就可以选择试要采用[空气温度]还是[测试品表温],来进行温变率的控制,另外在高低温驻留过程,时间倒数还可以依据测试品表面来进行控制,符合 (GJB1032、IEST) 相关规范与国际组织的要求,依据GJB1032在应力筛选驻留时间与温度测定点的定义,1.热电偶固定在产品上数量不得少于3个,有冷却系统其测温点不得少于6个,2.确保产品上2/3热电偶温度在设定温度±10℃,另外依据IEST(国际环境科学与技术协会)的要求,驻留时间需达到温度稳定的时间加5min或性能测试时间。

等均温有载应力筛选表面温度曲线

平均温有载应力筛选表面温度曲线

无风烤箱(自然对流试验机)表温侦测应用:

说明:透过无风烤箱(自然对流试验机)与多轨温度侦测模组的结合,产生没有透过风扇的温度环境(自然对流),并进行相关温度侦测之测试整合试验,此解决方案可适用于电子产品的实际环境温度试验(如:云端伺服器、5G、电动车内部、室内无空调环境、太阳能逆变器、大尺寸液晶电视、家用网路分享器、办公室3C、笔记型电脑、桌上型电脑、游戏机.......等)。

相关应用设备:恒温恒湿机

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