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IEC 60068-2

作者:江志宏

说明:

IEC(国际电工协会)是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构,针对于民生用的电子产品制定相关试验规范与测试方法,如:主机板、笔记型电脑、平板电脑、智慧型手机、液晶萤幕、游戏机...等,其试验主要精神都从IEC延伸过来的,其中主要代表就是IEC60068-2,环境试验条件其[环境试验]就是指将样品暴露予自然和人工环境中,然而对其在实际中遇到的使用、运输和储存条件下的性能做出评价,透过规范的标准使用,以便使该样品的环境试验达到统一而又具再线性。 环境测试可以模拟产品是否能够适应在不同阶段(储存、运输、使用)的环境变化(温度、湿度、振动、温度变化、温度冲击、盐雾、粉尘).等,以及验证产品本身的特性与品质不会受到其影响,低温、高温、温度冲击可以产生机械应力,这种应力使试验样品对之后的试验更为敏感,冲击、振动可以产生机械应力,这种应力可使样品立即损坏,空气压力、交变湿热、恆定湿热、腐蚀应用这些试验,可以接续热与机械应力的试验影响。

IEC重要规范分享:

IEC 60068-2-1-冷


测试目的:测试汽车元件、装备或其他元件产品在低温环境下操作及储存能力。
测试方法分为:
1. Aa:不生热试件之温度骤变法
2. Ab:不生热试件之温度渐变法
3. Ad:生热试件之温度渐变法
注意事项:
Aa:
1. 静态测试(不外加电源)。
2. 先降温至规范之指定温度再放待测试件。
3. 稳定后试件上各点温差不超过±3℃。
4. 测试完成后将试件置于标准大气压下,直到完全除雾;移转过程中试件不加电压。
5. 回复原状况后(最少1hr)在进行量测。

Ab:
1. 静态测试(不外加电源)
2. 试件于室温下置入柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃。
3. 试件于试验结束后应留置柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃回复至标准大气压下;变温期间试件应不加电。
4. 回复原状况后(最少1hr)在进行量测。 ( 温度与空气温度相差5℃以上)。

Ac:
1. 动态测试(外加电源)试件加电后温度稳定时,试件表面最热点之温度。
2. 试件于室温下置入柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃。
3. 试件于试验结束后应留置柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃,回复至标准大气压下;变温期间试件应不加电。
4. 回复原状况后(最少1hr)在进行量测。

试验条件:

1. 温度:-65,-55,-40,-25,-10,-5,+5℃。
2. 驻留时间:2/16/72/96小时。
3. 温变率:每分钟不超过1℃。
4. 容许误差:±3℃。

试验设置:
  1. 生热试件应尽量置于试验柜中央试件与柜壁>15cm
    试件与试件>15cm 试验柜与试件体积之比 > 5:1
  2. 生热之试件,若使用空气对流尽量保持最小之流速。
  3. 试件应以无包装,夹具应使用具高热传导之特性。

设备介绍:

恆温恆湿机-标准型(Programmable Temperature & Humidity Chamber)

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IEC 60068-2-2-乾热

测试目的:测试元件、装备或其他元件产品在高温环 境下操作及储存能力。
测试方法为:
1. Ba:不生热试件之温度骤变法
2. Bb:不生热试件之温度渐变法
3. Bc:生热试件之温度骤变法
4. Bd:生热试件之温度渐变法

注意事项:
Ba:
1. 静态测试(不外加电源)。
2. 先降温至规范之指定温度再放待测试件。
3. 稳定后试件上各点温差不超过±5℃。
4.测试完成后将试件置于标准大气压下,回 复原状况后(最少1hr)。

Bb:
1. 静态测试(不外加电源)。
2. 试件于室温下置入柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃,降至规范所规定之温度值。
3.试件于试验结束后应留置柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃回复至标准大气压下;变温期间试件应不加电。
4.回复原状况后(最少1hr)在进行量测。

Bc:
1. 动态测试(外加电源)试件加电后温度稳定 时,试件表面最热点之温度与空气温度相 差5℃以上。
2. 先升温至规范之指定温度再放待测试件。
3. 稳定后试件上各点温差不超过±5℃。
4. 测试完成后将试件置于标准大气 压下,回复原状况后(最少1hr)在进行量测。
5. 在试件底面0~50mm之平面上数点之平均温度。

Bd:
1. 动态测试(外加电源)试件加电后温度稳 定时,试件表面最热点之温度与空气温度 相差5℃以上。
2. 试件于室温下置入柜内,柜温之温度变化每分钟不超过1℃,升至所规定之温 度值。
3. 回复至标准大气压下;变温期间试件应不加电。
5. 回复原状况后(最少1hr)在进行量测。

测试条件:

1. 温度:1000,800,630,500,400,315,250,200 ,175,155,125,100 ,85,70,55,40,30℃。
2. 驻留时间:2/16/72/96小时。
3. 温变率:每分钟不超过1℃。 (5分钟内之平均值)
4. 容许误差:低于200℃之容差±2℃。 (200~1000℃之容差±2%)

IEC-60068-2-2-乾热-摆设要求:

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待测物与风向需平行:

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设备介绍:

恆温恆湿机-标准型

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IEC 60068-2-3 试验方法 Ca:稳态湿热

1.测试目的:
本试验法之目的在决定元件、装备或其它产品于定温(constant temperature)、高相对湿度环境下操作及储存的适应性。

2.范围
本试验法可同时适用于生热(heat-dissipating)及不生热(non heat -dissipating)试件。

3.无限制。

4.测试步骤:
4.1 试件于试验前应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
4.2 试件放入试验柜中之情况必须符合相关规范,试件入柜后为避免在试件上形成水珠,最好事先将试件温度预热至试验柜中之温度条件。
4.3 试件依规定之驻留加以保温。
4.4 若相关规范有所规定,则应于试验中或试验后执行功能测试及各项量测工作,执行功能测试时必须按照规范中所要求之週期来进行,且试件不得搬出试验柜。
4.5 试验后试件必须置于标准大气条件下至少一小时,最多两小时以回复原来状况。
依试件之特性或实验室能量之不同,可将试件移出或保留在试验柜中等待恢复,若要移出则时间以愈短愈佳,最好不超过五分钟,若维持在柜中则湿度必须在三十分钟内降至73%~77% R.H.,同时温度也必须在三十分钟内达到实验室温度之±1℃范围内。

5.测试条件
5.1 试验温度:试验柜中温度应控制在40±2℃范围内。
5.2 相对湿度:试验柜中湿度应控制在93(+2/-3)% R.H.范围内。
5.3 驻留时间:驻留时间可选择4天,10天,21天或56天。
5.4 试验容差:温度容差为±2℃,
包含量测之绝对误差、温度之缓慢变化及温度柜中温度差异。然而为了便利维持湿度在一定范围内,因此试验柜中任何两点之温度在任何时间都应尽可能维持在最小范围内。若温差超过1℃则湿度变化将超过容许范围。因此即使短时间之温度变化也可能需要控制在1℃内。

6.试验设置
6.1 试验柜内必须安装温度及湿度感应装置以监测柜内温度与湿度。
6.2 试验柜内顶端或牆壁不得有凝结水滴在试件上。
6.3 试验柜内凝结之水份必须不断排出,除非淨化(re-purified)否则不得再使用。
6.4 当试验柜内湿度使用喷射方式即以水气喷入试验柜中达成时,其水份电阻係数不得低于500MΩ

7.其它
7.1 试验柜内之温湿度等条件必须均匀,并且与温湿度感应器周遭附近之条件相近。
7.2 试件加电或功能测试时不得改变试验柜内之温湿度条件。
7.3 相关规范中须详述在消除试件表面湿气时应注意事项。

设备介绍:

恆温恆湿机-标准型

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IEC 68-2-14 试验方法 N :温度变化

1.测试目的
本试验法之目的在决定试件于温度变化或温度连续变化环境下所受之影响。

2.范围
本试验法可区分为:
试验方法Na:在特定时间内快速温度变化。
试验方法Nb:在特定温度变率之温度变化。
试验方法Nc:双液体浸泡法之快速温度变化。
前二项适用于元件、装备或其它产品,第三项则适用于玻璃-金属密封及类似之产品。

3.限制
本试验法并不验证高温或低温环境效应,若欲验证此种条件,则应採用"IEC 68-2-1试验法A:冷"或"IEC 60068-2-2试验方法B:乾热"。

4.测试步骤

4.1试验方法Na:
在特定时间内快速温度变化
4.1.1 试件于试验前应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
4.1.2 试件型态应为无包装、不加电及使用备便之状况或其它相关规范规定之状态。试件初始条件为实验室之室温。
4.1.3 将两部温度柜分别调温至规定之高温及低温条件。
4.1.4 将试件置于低温柜中,并依规定之驻留时间进行保温。
4.1.5 将试件移于高温柜中,并依规定之驻留时间进行保温。
4.1.6 高、低温转移时间依测试条件规定执行。
4.1.7 重複步骤4.1.4及步骤4.1.5之程式计4次。
4.1.8 试验后应将试件置于标准大气条件下,并保持一定时间,使试件达到温度稳定。
回复时间参考相关规范之规定。
4.1.9 试验后试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。

4.2试验方法Nb:
在特定温度变率之温度变化
4.2.1 试件于试验前应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
4.2.2 将试件置于温度柜内,试件形态应为无包装、不加电及使用备便之状况或其它相关规范规定之状态。试件初始条件为实验室之室温。
若有相关规范需求,试件可成为操作状态。
4.2.3 将柜温降至规定之低温条件,并依规定之驻留时间进行保温。
4.2.4 将柜温升至规定之高温条件,并依规定之驻留时间进行保温。
4.2.5 高、低温之温度变率依测试条件规定执行。
4.2.6 重複步骤4.2.3及步骤4.2.4之程式。
试验中须执行电性及机械检验。
记录电性及机械性能检测所使用之时间。
试验后应将试件置于标准大气条件下,并保持一定时间,使试件达到温度稳定。
回复时间参考相关规范之规定。
试验后试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。

5.测试条件
测试条件可由以下选择适当之温度条件及试验时间或依相关规范之规定。

5.1试验方法Na:
在特定时间内快速温度变化
高温:1000, 800, 630, 500, 400, 315, 250, 200, 175, 155, 125, 100, 85, 70, 55, 40, 30℃。
低温:-65, -55, -40, -25, -10, -5, 5℃。
湿度:每立方公尺空气所含蒸气需低于20公克(相当于35℃时50%相对湿 度)。

驻留时间:含温度柜之温度调整时间可为3小时、2小时、1小时、30分钟或10分钟,若无规定则订为3小时,试件置入温度柜后,温度调整时间不可超过驻留时间之十分之一。
转移时间:手动2~3分钟,自动少于30秒,小试件则少于10秒。
迴圈数:5迴圈。
试验容差:温度低于200℃之容差为±2℃。
温度介于250~1000℃之容差为测试温度之±2%。
若温度柜尺寸大小无法达到上述容差要求,容差可放宽;温度低于100℃之容差为±3℃,温度介于100~200℃之容差为±5℃(容差放宽需于报告中注明)。
试验轮廓:如图1所示。

5.2试验方法Nb:
在特定温度变率之温度变化
高温:1000, 800, 630, 500, 400, 315, 250, 200, 175, 155, 125, 100, 85, 70, 55, 40, 30℃。
低温:-65, -55, -40, -25, -10, -5, 5℃。

湿度:每立方公尺空气所含蒸气需低于20公克(相当于35℃时50%相对湿 度)
驻留时间:含升降温时间可为3小时、2小时、1小时、30分钟或10分钟,若无规定则订为3小时。
温度变率:温度柜5分钟内平均温度升降变率为1±0.2℃/min、3±0.6℃/min或5±1℃/min。
迴圈数:2迴圈。
试验容差:温度低于200℃之容差为±2℃。
温度介于250~1000℃之容差为测试温度之±2%。
若温度柜尺寸大小无法达到上述容差要求,容差可放宽温度低于100℃之容差为±3℃,温度介于100~200℃之容差为±5℃(容差放宽需于报告中注明)。

6.试验设置
6.1试验方法Na:
在特定时间内快速温度变化
高、低温柜之内壁温度与温度试验规格之差异分别不可超过3%及8%(以°K 示),以避免热辐射问题。
生热试件应儘量置于试验柜之中央,且试件与柜壁、试件与试件之距离应大于10公分以上,温度柜与试件体积之比应大于5:1。

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设备介绍:

热应力複合机-超优质系列

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6.2试验方法Nb:
在特定温度变率之温度变化
试件于试验前应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。
试件型态应为无包装、不加电及使用备便之状况或其它相关规范规定之状态。试件初始条件为实验室之室温。
将两部温度柜分别调温至规定之高温及低温条件。
将试件置于低温柜中,并依规定之驻留时间进行保温。
将试件移于高温柜中,并依规定之驻留时间进行保温。
高、低温转移时间依测试条件规定执行。
重複步骤d及步骤e之程式计4次。
试验后应将试件置于标准大气条件下,并保持一定时间,使试件达到温度稳定。
回复时间参考相关规范之规定。
试验后试件应依相关规范之规定执行目视检查、电性及机械检验。

热应力複合机-超优质系列

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6.3试验方法Nc:
双液体浸泡法之快速温度变化
试验之液体选用应与试件相容,不可伤害到试件。

7.其它
7.1试验方法Na:
在特定时间内快速温度变化
当试件置于温度柜内,其柜内温度及空气流速在保温时间的十分之一内须达到所规定之温度规格与容差。
柜内空气必须维持迴圈,试件附近之空气流速不可小于每秒2公尺(2m/s)。
若试件从高、低温柜转移后,因故无法将保温时间执行完毕,则停留在前一个保温状态(最好是低温)。

7.2试验方法Nb:
在特定温度变率之温度变化柜内空气必须维持迴圈,试件附近之空气流速不可小于每秒2公尺(2m/s)。

7.3试验方法Nc:
双液体浸泡法之快速温度变化
试件浸泡于液体内时能快速的在两容器间转移,且不可搅拌液体。

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