電子元器件的濕熱試驗分為恒定濕熱試驗和交變濕熱試驗兩類。

    恒定(ding)濕(shi)熱試驗(yan)是為了確(que)定(ding)元(yuan)器件(jian)(jian)在高溫、高濕(shi)條(tiao)件(jian)(jian)下工作或(huo)貯存適應能(neng)力。而交變濕(shi)熱試驗(yan)是用加(jia)速方式評估元(yuan)器件(jian)(jian)及(ji)所(suo)用材料(liao)在炎熱和高濕(shi)條(tiao)件(jian)(jian)（典型的熱帶(dai)環境(jing)）下抗退化效應的能(neng)力。

    下面我(wo)們就來聊聊兩種元器件(jian)濕熱試驗(yan)的原(yuan)理，試驗(yan)設備(bei)，可(ke)能暴露的缺陷及關鍵點。

    一、五種現象

    濕熱試驗中主要有5種物理現象分別是吸附，凝露，擴散，吸收和呼吸作用。

    1、氣體(ti)分(fen)子(zi)(指水(shui)蒸氣分(fen)子(zi))在空間運動可能碰撞(zhuang)固(gu)體(ti)物(wu)質(受(shou)試產品(pin))的(de)(de)(de)表面，當(dang)一定(ding)數(shu)量(liang)的(de)(de)(de)氣體(ti)分(fen)子(zi)“停留(liu)(liu)”在受(shou)試產品(pin)表面上的(de)(de)(de)濃度高于它在氣相中的(de)(de)(de)濃度，從而產生凝結，這種氣體(ti)在固(gu)體(ti)表面上“停留(liu)(liu)”的(de)(de)(de)現象稱之(zhi)為吸附。

    2、凝露實際上是水分子在受試產品上吸附的一種現象，但它是在試驗溫度變化時產生的。在升溫階段，受試產品表面溫度低于周圍空氣露點溫度時，水蒸氣便會在受試產品表面凝結成液體形成水珠。在交變濕熱試驗的(de)(de)(de)升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)階段(duan)(duan)(duan)，由于受試(shi)(shi)產品(pin)的(de)(de)(de)熱慣性(xing)，使它的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)上升(sheng)(sheng)(sheng)滯后(hou)于試(shi)(shi)驗箱的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)。因此，表面(mian)便產生了凝露(lu)(lu)現(xian)象。表面(mian)凝露(lu)(lu)量的(de)(de)(de)多少(shao)取(qu)決于受試(shi)(shi)產品(pin)本身的(de)(de)(de)熱容量大小以及(ji)升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)速(su)度(du)(du)和升(sheng)(sheng)(sheng)溫(wen)階段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)相(xiang)對濕度(du)(du)。在交變濕熱試(shi)(shi)驗的(de)(de)(de)降(jiang)溫(wen)階段(duan)(duan)(duan)，封閉外殼(ke)的(de)(de)(de)內壁比(bi)殼(ke)內空氣降(jiang)溫(wen)快、因此也會出現(xian)凝露(lu)(lu)現(xian)象。

    3、擴(kuo)散是分(fen)子運動的(de)(de)(de)一種物理(li)現象。在擴(kuo)散過程中(zhong)，分(fen)子總是從濃(nong)度大的(de)(de)(de)地方(fang)向(xiang)濃(nong)度小的(de)(de)(de)地方(fang)遷移(yi)。濕熱試驗中(zhong)水蒸(zheng)氣向(xiang)濃(nong)度較低的(de)(de)(de)材料內部擴(kuo)散的(de)(de)(de)。擴(kuo)散與(yu)濕度、溫(wen)度及材質有關。

    4、吸收是(shi)指(zhi)水(shui)蒸(zheng)氣(qi)與(yu)空氣(qi)混合通過材(cai)料(liao)的(de)間隙進入材(cai)料(liao)內部，它(ta)可以由(you)擴(kuo)散、滲(shen)透或毛(mao)細管凝結三種物理(li)過程綜(zong)合形成。擴(kuo)散和(he)(he)滲(shen)透除了與(yu)試驗條件(jian)中的(de)濕度(決定了水(shui)蒸(zheng)氣(qi)壓(ya)力)和(he)(he)溫度有關外還與(yu)材(cai)料(liao)的(de)擴(kuo)散或滲(shen)透系數有關，這也就是(shi)說與(yu)受試產品(pin)的(de)材(cai)質(zhi)有關。

    5、具有封(feng)閉外殼的設備，若內(nei)部有較大容積的空(kong)(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)，當(dang)試驗(yan)溫度(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)時，空(kong)(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)內(nei)的空(kong)(kong)(kong)氣(qi)壓力隨(sui)之(zhi)(zhi)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)，由(you)于這(zhe)種壓力變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)引起(qi)空(kong)(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)內(nei)外空(kong)(kong)(kong)氣(qi)的交(jiao)流稱之(zhi)(zhi)為呼(hu)吸作用。這(zhe)種呼(hu)吸作用進入空(kong)(kong)(kong)腔(qiang)(qiang)內(nei)的潮氣(qi)量除與(yu)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)中的濕度(du)有關外還與(yu)試驗(yan)條件的溫度(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)速率和(he)溫度(du)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)范圍(wei)有關。

    二、試驗原理

    1、恒定濕熱試驗
    恒定濕熱試驗是指溫度濕度試驗條件不隨時間變化的濕熱試驗。產品的受潮作用主要是由水蒸汽吸附、吸收和擴散三種物理現象引起，試驗樣品使用場所環境溫度變化不大，產品表面不會產生凝露現象時應選擇恒定濕熱試驗方法。

    高(gao)溫和高(gao)濕(shi)度(du)(du)的(de)同時(shi)作用(yong)，會(hui)加速(su)金屬件(jian)的(de)腐蝕和絕緣材料(liao)的(de)老(lao)化(hua)。對于(yu)半導體器件(jian)，如果水(shui)汽滲透進管(guan)芯，還會(hui)引起(qi)電參數的(de)變化(hua)。尤其在兩種不同金屬材料(liao)的(de)鍵(jian)合處(chu)或(huo)連接處(chu)，由(you)于(yu)水(shui)汽滲入會(hui)產生電化(hua)學反(fan)應(ying)，從而使腐蝕速(su)度(du)(du)大大加快。此外，在濕(shi)熱環(huan)境中(zhong)，管(guan)殼的(de)電鍍(du)層可能會(hui)剝(bo)落，外引線可能生銹或(huo)銹斷。因此，高(gao)溫高(gao)濕(shi)度(du)(du)的(de)環(huan)境條件(jian)是考(kao)核器件(jian)穩(wen)定性(xing)和可靠性(xing)的(de)重要試驗之(zhi)一。

    2、交變濕熱試驗
    交變濕熱試驗方法是指溫度濕度條件，在24小時內周期性地在高溫高濕和低溫高濕之間變化的一種濕熱試驗。
    當試驗樣處于交變的高濕、高溫條件下時，水汽借助于溫度以擴散、熱運動、呼吸作用和毛細現象等被吸入器件內部。水汽的吸入量一方面和溫度、濕度、時間有關（溫度越高，水分子的活動能越大，水分子越容易進入器件內部；濕度越大，水分子含量就越多，水分子滲入器件內部的可能性也增大）；另一方面與溫度變化率、溫差有關（溫度變化率則決定了單位時間內“呼吸”的次數；溫差的大小決定了“呼吸”程度的大小）。高溫和高濕度的同時交變作用，會加速金屬配件的腐蝕和絕緣材料的老化。

    交變濕熱試(shi)(shi)(shi)驗(yan)與恒(heng)定濕熱試(shi)(shi)(shi)驗(yan)不同(tong)，它(ta)采(cai)用溫度循(xun)(xun)環來提(ti)高(gao)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)效(xiao)果(guo)，其(qi)目的(de)(de)(de)在(zai)于提(ti)供一個凝露(lu)和(he)干燥的(de)(de)(de)交替過程，使進入密封外殼內(nei)的(de)(de)(de)水汽(qi)產生“呼(hu)吸”作(zuo)用，從而使腐蝕(shi)過程加(jia)速。在(zai)高(gao)溫下(xia)，潮氣(qi)的(de)(de)(de)影響將更加(jia)明顯。試(shi)(shi)(shi)驗(yan)包括(kuo)一個低溫子(zi)循(xun)(xun)環，它(ta)能使在(zai)其(qi)他(ta)情況(kuang)下(xia)不易(yi)發現的(de)(de)(de)退(tui)化(hua)作(zuo)用加(jia)速顯現。這(zhe)樣，通過測量電(dian)特性（包括(kuo)擊穿電(dian)壓(ya)和(he)絕緣電(dian)阻）或(huo)進行密封試(shi)(shi)(shi)驗(yan)就可以(yi)揭(jie)示該退(tui)化(hua)現象。如(ru)果(guo)需要(yao)，交變濕熱試(shi)(shi)(shi)驗(yan)還可以(yi)對某些元件施加(jia)一定的(de)(de)(de)電(dian)負(fu)荷，從而確定載流(liu)元件特別是細導線(xian)和(he)接點的(de)(de)(de)抗電(dian)化(hua)學腐蝕(shi)的(de)(de)(de)能力。

    三、試驗設備

    1、濕熱試驗的設備為濕熱試驗箱，恒定濕熱試驗采用(yong)(yong)恒定濕熱(re)試驗箱，交(jiao)變濕熱(re)試驗需采用(yong)(yong)高低(di)溫濕熱(re)試驗箱。

     相關(guan)標準(zhun)參見G82423.22，GB2423．34，GJBl50.9等。

    在試驗箱(xiang)中產生潮濕(shi)(shi)條件(jian)的方法常有：a．水揮發(fa)加(jia)濕(shi)(shi)b．氣泡(pao)加(jia)濕(shi)(shi)c．噴霧(wu)加(jia)濕(shi)(shi)d．蒸氣加(jia)濕(shi)(shi)。

交變濕熱(re)試驗箱組成示意圖

    四、暴露缺陷

    濕熱試驗中元器件常見暴露缺陷有外引線腐蝕、外殼腐蝕、離子遷移和封裝材料（絕緣、膨脹和機械性能）。

      五、關鍵點

    1、濕度測量是(shi)保證(zheng)濕熱試驗準確的(de)(de)基礎，常用(yong)(yong)的(de)(de)兩種類型，一種是(shi)用(yong)(yong)干(gan)濕球(qiu)溫度計原理(li)，另一種是(shi)用(yong)(yong)濕敏元件。目前在濕熱試驗設(she)備中用(yong)(yong)得較多(duo)的(de)(de)還是(shi)采用(yong)(yong)干(gan)濕球(qiu)溫度計原理(li)的(de)(de)測濕方法。

    2、選(xuan)用(yong)溫度計(ji)作干(gan)濕球測量元件時，要注(zhu)意選(xuan)擇形狀、規格(ge)和性能一(yi)致的溫度計(ji)組成對。

    3、溫(wen)濕度(du)誤(wu)差(cha)包括了箱溫(wen)的(de)波動度(du)(由控制造成的(de))，均(jun)勻度(du)(由箱體通風和結(jie)構造成的(de))及測(ce)試儀器三方面誤(wu)差(cha)之(zhi)和。