電路板做高溫低濕試驗的必要性
作者(zhe)：
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瑞(rui)凱儀器
來源(yuan)：
bibil.cn
發布(bu)日期(qi)： 2021.01.08
近日小編在朋友圈里閱讀(du)過一篇“高溫低濕試(shi)驗的必要性(xing)”的文(wen)章，覺得文(wen)章的內(nei)容(rong)非(fei)常實用，也可(ke)以幫助各位用戶解決一些實際問題，現如今整理一下分享(xiang)給(gei)大家。
1）低濕試驗的失效機理；
2）對電路板而言(yan)，高(gao)(gao)溫低濕(shi)試(shi)驗是否可以取(qu)消，或(huo)者直接用現有的高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濕(shi)測試(shi)取(qu)代(dai)？
3）哪些場(chang)景高(gao)溫低濕試(shi)驗是不能被(bei)高(gao)溫高(gao)濕取代(dai)的？
相信長時間接觸環試行業的朋友都清楚，我們在做測試的時候常用的是相對濕度，對低濕度測試的了解甚少。這里瑞凱儀器小編就先說一下“低濕”，這個目前沒找到具體的數值定義，有說20%RH以下是低濕，有說10%RH以下是低濕，這里對數值不討論，先暫定20%RH以下的濕度為低濕（如果大家有相關標準定義的數值請留言分享），因為目前大部分恒溫恒濕試驗箱（高低溫濕熱試驗箱）不加除濕干燥箱也能做到20%RH/40℃。我們知道現實世界中通常是存在高溫低濕的環境的，例如MIL-STD-810H明確統計了一些干燥地區的相對濕度，能達到3%RH左右，而ASHRAE的機房標準也提到了8%RH的低濕環境；如果需要測試這就需要特殊的除濕箱進行低濕測試了。
1、低(di)濕試驗的失(shi)效(xiao)機理；
很多人(ren)都知(zhi)道(dao)低(di)濕環境很容易(yi)產(chan)生靜電(dian)，根據IEC61000-4-2的(de)描述如(ru)下(xia)張圖，隨著(zhu)濕度(du)降低(di)，產(chan)生的(de)靜電(dian)等級(ji)會逐漸升(sheng)高(gao)，這里(li)也交代下(xia)ESD測(ce)試中空氣(qi)放(fang)電(dian)15Kv的(de)由來，當濕度(du)為(wei)10%RH時，根據下(xia)面曲(qu)線對應(ying)的(de)靜電(dian)等級(ji)為(wei)15Kv。
在某(mou)低(di)(di)濕(shi)(shi)測試溫箱廠(chang)家的文章里(li)面(mian)提到了(le)一(yi)些醫療消(xiao)毒設備尤其需要做低(di)(di)濕(shi)(shi)測試，因為低(di)(di)濕(shi)(shi)會增加細菌和(he)病毒的傳播(bo)和(he)生存(cun)能力，解釋了(le)下冬(dong)季(ji)流(liu)感的主要原(yuan)因不是因為寒冷而是因為低(di)(di)濕(shi)(shi)（這里(li)因為我沒有(you)醫療設備相關(guan)經驗，如果有(you)錯(cuo)誤還請(qing)指(zhi)正(zheng)）？
2、對電路(lu)板而言(yan)，高(gao)(gao)溫低濕(shi)試驗是否可以取消，或者直接(jie)用現有的高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)濕(shi)測試取代？
我們討論(lun)一個測(ce)試能不能被(bei)其他(ta)測(ce)試取代，首先出發點就(jiu)是(shi)看失效機(ji)理(li)是(shi)不是(shi)相(xiang)(xiang)同。這(zhe)兩個測(ce)試都是(shi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)條件，而810H只提到了(le)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)測(ce)試的失效機(ji)理(li)，并未區分低(di)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和高(gao)(gao)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)對(dui)于電(dian)路(lu)板的影響；根據Peck溫(wen)(wen)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)加(jia)速模型如(ru)下可(ke)知，濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)度(du)越(yue)高(gao)(gao)，加(jia)速因子越(yue)大，也就(jiu)是(shi)說高(gao)(gao)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)相(xiang)(xiang)對(dui)低(di)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)能更快的暴露電(dian)子產品存在的問(wen)題，如(ru)電(dian)遷移(yi)，腐蝕，電(dian)介質擊穿，錫須生長等；如(ru)果按照(zhao)這(zhe)個理(li)論(lun)是(shi)完全(quan)可(ke)以用高(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)取代高(gao)(gao)溫(wen)(wen)低(di)濕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的測(ce)試，這(zhe)里有人可(ke)能會(hui)說那靜電(dian)呢？
明確一下(xia)這(zhe)里(li)的(de)電(dian)(dian)路板指的(de)是(shi)測(ce)試自(zi)行運行過(guo)程中不會(hui)受靜(jing)電(dian)(dian)干(gan)擾(rao)的(de)電(dian)(dian)路板，例如筆(bi)記本或手機(ji)或服(fu)務器放在溫箱里(li)測(ce)試，因為(wei)(wei)沒有人為(wei)(wei)接觸和其他干(gan)擾(rao)就可以不必考慮靜(jing)電(dian)(dian)對其造成的(de)影響；而實際(ji)使用過(guo)程中因為(wei)(wei)人體放電(dian)(dian)的(de)靜(jing)電(dian)(dian)影響，這(zhe)些產品都會(hui)有單獨(du)的(de)ESD測(ce)試，所以不必擔(dan)心(xin)，因為(wei)(wei)沒有發現其他失效機(ji)理，所以這(zhe)里(li)感覺是(shi)可以用高(gao)溫高(gao)濕測(ce)試取代高(gao)溫低濕；
補充：這個(ge)理論并非一(yi)定正(zheng)確，只是(shi)(shi)一(yi)個(ge)嘗試，因為在(zai)從業的這些(xie)年沒有(you)發現(xian)一(yi)起(qi)電路板(ban)失效是(shi)(shi)直接相關(guan)于(yu)高(gao)(gao)溫(wen)低濕(shi)的，絕(jue)大部分是(shi)(shi)強相關(guan)于(yu)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)濕(shi)；而如果能(neng)取代能(neng)夠(gou)有(you)2個(ge)好處(chu)，一(yi)個(ge)是(shi)(shi)項目(mu)進度，目(mu)前能(neng)做(zuo)到5%RH低濕(shi)的箱子很少，預定很麻煩，另外成本，一(yi)個(ge)低濕(shi)箱子市(shi)面上不管(guan)是(shi)(shi)設(she)備(bei)價(jia)格還是(shi)(shi)測試價(jia)格差不多都是(shi)(shi)普通高(gao)(gao)濕(shi)箱子的1.5倍左右。
3、哪(na)些場景高溫低(di)濕(shi)試驗是不能被高溫高濕(shi)取代的？
目(mu)前已(yi)知打(da)印機(ji)應該還(huan)是(shi)需要(yao)進行高溫低(di)(di)濕(shi)(shi)測試，因為實際測試時打(da)印機(ji)在溫箱中也(ye)(ye)在工作(zuo)，而(er)打(da)印機(ji)本身在打(da)印時也(ye)(ye)會產(chan)生靜電，會影響(xiang)其內部電子元器件的(de)(de)正(zheng)常工作(zuo)，另外(wai)里面的(de)(de)油(you)墨(mo)等也(ye)(ye)會受低(di)(di)濕(shi)(shi)的(de)(de)影響(xiang)；另外(wai)正(zheng)常風扇軸承里的(de)(de)潤滑油(you)也(ye)(ye)會受低(di)(di)濕(shi)(shi)影響(xiang)，但影響(xiang)基(ji)本忽(hu)略不計...
備注：因為哪些(xie)材料(liao)會(hui)明確(que)受低(di)濕(shi)影(ying)響并未(wei)有(you)相關(guan)文件(jian)統(tong)計(ji)，而高溫(wen)低(di)濕(shi)的(de)失效機理也沒(mei)有(you)明確(que)的(de)文章(zhang)澄清，如(ru)果實際工作也沒(mei)有(you)足夠的(de)產品(pin)返修(xiu)數(shu)據支撐，如(ru)果擔(dan)心測試過(guo)程中(zhong)沒(mei)有(you)低(di)濕(shi)會(hui)漏掉(diao)將來實際可能中(zhong)遇到的(de)失效，條(tiao)件(jian)允許的(de)情況(kuang)下還(huan)是建議(yi)繼續進(jin)行高溫(wen)低(di)濕(shi)測試~
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