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(shi)(shi)驗(yan)是(shi)為(wei)了確定(ding)元器件(jian)在高(gao)溫、高(gao)濕(shi)條件(jian)下工作或貯存適(shi)應能(neng)力。而交變濕(shi)熱試(shi)(shi)驗(yan)是(shi)用(yong)加速方式(shi)評估元器件(jian)及(ji)所用(yong)材(cai)料在炎熱和高(gao)濕(shi)條件(jian)（典型(xing)的(de)熱帶環(huan)境）下抗退(tui)化效應的(de)能(neng)力。

    下面我們就來聊聊兩種元器件濕熱試驗的原理，試驗設備，可能暴露的缺陷(xian)及(ji)關鍵點(dian)。

    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)(ti)分子(指水蒸氣分子)在(zai)空(kong)間運動可能碰撞固體(ti)(ti)物質(受試(shi)產品)的表面(mian)，當一(yi)定數量(liang)的氣體(ti)(ti)分子“停(ting)(ting)留(liu)”在(zai)受試(shi)產品表面(mian)上的濃度(du)高于(yu)它在(zai)氣相中的濃度(du)，從而產生凝結，這種氣體(ti)(ti)在(zai)固體(ti)(ti)表面(mian)上“停(ting)(ting)留(liu)”的現象(xiang)稱之為吸(xi)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)溫階段，由于(yu)受試產品(pin)的(de)(de)(de)熱(re)(re)慣性，使它的(de)(de)(de)溫度上升(sheng)(sheng)(sheng)滯后于(yu)試驗箱(xiang)的(de)(de)(de)溫度。因此，表面便產生了凝露現象(xiang)。表面凝露量(liang)的(de)(de)(de)多少取決(jue)于(yu)受試產品(pin)本身的(de)(de)(de)熱(re)(re)容(rong)量(liang)大小(xiao)以及升(sheng)(sheng)(sheng)溫速度和升(sheng)(sheng)(sheng)溫階段的(de)(de)(de)相對(dui)濕(shi)(shi)度。在(zai)交(jiao)變濕(shi)(shi)熱(re)(re)試驗的(de)(de)(de)降溫階段，封閉(bi)外殼的(de)(de)(de)內壁比(bi)殼內空(kong)氣降溫快、因此也會(hui)出(chu)現凝露現象(xiang)。

    3、擴散(san)是分(fen)子運動的(de)一(yi)種(zhong)物理(li)現象。在擴散(san)過程中，分(fen)子總是從濃度大的(de)地(di)方向濃度小的(de)地(di)方遷移。濕熱試驗中水(shui)蒸(zheng)氣向濃度較低(di)的(de)材料內部(bu)擴散(san)的(de)。擴散(san)與(yu)濕度、溫(wen)度及材質有關。

    4、吸(xi)收是指水蒸氣(qi)與空(kong)氣(qi)混合通過材料(liao)的間隙進(jin)入材料(liao)內(nei)部，它可以由擴(kuo)散(san)、滲透或毛細管凝結三種物(wu)理(li)過程(cheng)綜合形成。擴(kuo)散(san)和滲透除了與試(shi)驗條件(jian)中的濕度(決定了水蒸氣(qi)壓力)和溫度有關外還與材料(liao)的擴(kuo)散(san)或滲透系數有關，這(zhe)也就是說與受試(shi)產(chan)品的材質有關。

    5、具有(you)封閉外(wai)殼的(de)(de)設(she)備，若內(nei)(nei)部有(you)較大容積的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)腔，當試(shi)驗溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)(hua)時，空(kong)(kong)(kong)腔內(nei)(nei)的(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)壓力(li)隨之變(bian)(bian)化(hua)(hua)，由于這(zhe)種壓力(li)變(bian)(bian)化(hua)(hua)引起空(kong)(kong)(kong)腔內(nei)(nei)外(wai)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)的(de)(de)交流稱之為呼吸作用(yong)。這(zhe)種呼吸作用(yong)進入(ru)空(kong)(kong)(kong)腔內(nei)(nei)的(de)(de)潮氣(qi)量除與空(kong)(kong)(kong)氣(qi)中的(de)(de)濕度(du)有(you)關(guan)外(wai)還與試(shi)驗條件的(de)(de)溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)(hua)速(su)率和溫度(du)變(bian)(bian)化(hua)(hua)范圍(wei)有(you)關(guan)。

    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)濕度(du)的(de)(de)同(tong)時作用，會加(jia)速(su)金屬件(jian)(jian)的(de)(de)腐蝕和絕緣(yuan)材料(liao)的(de)(de)老化(hua)。對于(yu)半導體(ti)器件(jian)(jian)，如果水(shui)汽滲(shen)透進管芯，還會引起電參數的(de)(de)變化(hua)。尤其在(zai)兩種不同(tong)金屬材料(liao)的(de)(de)鍵(jian)合處(chu)或連接處(chu)，由(you)于(yu)水(shui)汽滲(shen)入會產生電化(hua)學反(fan)應，從而使腐蝕速(su)度(du)大大加(jia)快。此外(wai)，在(zai)濕熱環境中，管殼的(de)(de)電鍍層可能(neng)會剝落，外(wai)引線可能(neng)生銹或銹斷。因此，高(gao)溫高(gao)濕度(du)的(de)(de)環境條件(jian)(jian)是考核器件(jian)(jian)穩定(ding)性(xing)和可靠(kao)性(xing)的(de)(de)重要試驗之一。

    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(jiao)變濕(shi)熱(re)試(shi)驗與恒定(ding)濕(shi)熱(re)試(shi)驗不同，它采(cai)用溫度循(xun)環來提(ti)高試(shi)驗效(xiao)果，其(qi)目(mu)的(de)(de)在于提(ti)供一(yi)個凝露和干燥(zao)的(de)(de)交(jiao)替過(guo)程，使(shi)(shi)進入密(mi)封外殼內的(de)(de)水汽產生“呼(hu)吸”作用，從而使(shi)(shi)腐(fu)蝕過(guo)程加速。在高溫下，潮氣的(de)(de)影響(xiang)將(jiang)更加明顯。試(shi)驗包(bao)括一(yi)個低溫子循(xun)環，它能使(shi)(shi)在其(qi)他情況下不易發現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)退化(hua)作用加速顯現(xian)(xian)(xian)。這樣，通過(guo)測量(liang)電特性(xing)（包(bao)括擊穿(chuan)電壓和絕緣電阻）或進行密(mi)封試(shi)驗就(jiu)可(ke)以揭示該退化(hua)現(xian)(xian)(xian)象。如果需要，交(jiao)變濕(shi)熱(re)試(shi)驗還可(ke)以對某(mou)些(xie)元(yuan)件施加一(yi)定(ding)的(de)(de)電負荷，從而確定(ding)載流元(yuan)件特別是細導線和接點的(de)(de)抗電化(hua)學(xue)腐(fu)蝕的(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)恒定濕熱試(shi)(shi)驗(yan)箱(xiang)(xiang)，交變濕熱試(shi)(shi)驗(yan)需(xu)采用(yong)高低溫濕熱試(shi)(shi)驗(yan)箱(xiang)(xiang)。

    相關標準參見G82423.22，GB2423．34，GJBl50.9等。

    在試(shi)驗箱中(zhong)產生潮濕條(tiao)件的方法常有(you)：a．水(shui)揮(hui)發(fa)加(jia)濕b．氣泡加(jia)濕c．噴(pen)霧加(jia)濕d．蒸氣加(jia)濕。

交(jiao)變(bian)濕熱試(shi)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(shi)度(du)(du)測量是保證濕(shi)熱(re)試(shi)驗準確的基礎，常(chang)用的兩(liang)種類型，一(yi)種是用干濕(shi)球溫度(du)(du)計(ji)原理，另一(yi)種是用濕(shi)敏元件。目前在濕(shi)熱(re)試(shi)驗設(she)備中用得較多(duo)的還是采用干濕(shi)球溫度(du)(du)計(ji)原理的測濕(shi)方法。

    2、選(xuan)用溫(wen)(wen)度計作干(gan)濕球(qiu)測量元件時(shi)，要(yao)注意選(xuan)擇形狀、規格和性能一致的溫(wen)(wen)度計組成對。

    3、溫(wen)濕度(du)誤差(cha)包括了箱(xiang)溫(wen)的波(bo)動度(du)(由(you)控制造成的)，均勻度(du)(由(you)箱(xiang)體通風和(he)(he)結構造成的)及(ji)測(ce)試儀器三方面誤差(cha)之(zhi)和(he)(he)。