交變濕熱試驗原理

交變濕熱試驗方法是指溫度濕度條件，在24小時內(nèi)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(dāng)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(kuò)散、熱運(yùn)動、呼吸作用和毛細(xì)現(xiàn)象等被吸入器件內(nèi)部。水汽的吸入量一方面和溫度、絕對濕度、時間有關(guān)（溫度越高，水分子的活動能越大，水分子越容易進(jìn)入器件內(nèi)部。絕對濕度越大，水分子含量就越多，水分子滲入器件內(nèi)部的可能性也增大）。

另一方面與溫度變化率、溫差有關(guān)（溫度變化率則決定了單位時間內(nèi)“呼吸”的次數(shù)；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。

交變濕熱試驗與恒定濕熱試驗不同，它采用溫度循環(huán)來提高試驗效果，其目的在于提供一個凝露和干燥的交替過程，使進(jìn)入密封外殼內(nèi)的水汽產(chǎn)生“呼吸”作用，從而使腐蝕過程加速。在高溫下，潮氣的影響將更加明顯。

試驗包括一個低溫子循環(huán)，它能使在其他情況下不易發(fā)現(xiàn)的退化作用加速顯現(xiàn)。這樣，通過測量電特性（包括擊穿電壓和絕緣電阻）或進(jìn)行密封試驗就可以揭示該退化現(xiàn)象。如果需要，交變濕熱試驗還可以對某些元件施加一定的電負(fù)荷，從而確定載流元件特別是細(xì)導(dǎo)線和接點的抗電化學(xué)腐蝕的能力。

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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(chǎn)品的受潮作用主要是由水蒸汽吸附、吸收和擴(kuò)散三種物理現(xiàn)象引起，試驗樣品使用場所環(huán)境溫度變化不大，產(chǎn)品表面不會產(chǎn)生凝露現(xiàn)象時應(yīng)選擇恒定濕熱試驗方法。

高溫和高濕度的同時作用，會加速金屬件的腐蝕和絕緣材料的老化。對于半導(dǎo)體器件，如果水汽滲透進(jìn)管芯，還會引起電參數(shù)的變化。尤其在兩種不同金屬材料的鍵合處或連接處，由于水汽滲入會產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，從而使腐蝕速度大大加快。

此外，在濕熱環(huán)境中，管殼的電鍍層可能會剝落，外引線可能生銹或銹斷。因此，高溫高濕度的環(huán)境條件是考核器件穩(wěn)定性和可靠性的重要試驗之一。

濕熱試驗的類型

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。
恒定濕熱試驗是為了確定元器件在高溫、高濕條件下工作或貯存適應(yīng)能力。而交變濕熱試驗是用加速方式評估元器件及所用材料在炎熱和高濕條件（典型的熱帶環(huán)境）下抗退化效應(yīng)的能力。

濕度誘發(fā)的主要故障模式有
1、電氣短路；
2、活動元器件卡死；
3、電路板腐蝕；
4、表層損壞；
5、絕緣材料性能降低等。

在可靠性實驗中，濕度一般施加在高溫段，在對濕度誘發(fā)的故障機(jī)理分析的同時要考慮高溫及后期的低溫的綜合作用。在機(jī)械特性方面，濕氣侵入材料的表面進(jìn)材料分解、長霉及形變等。
如果和高溫同時作用，絕緣材料的吸濕加快，甚至?xí)a(chǎn)生吸附、擴(kuò)散及吸收現(xiàn)象和呼吸作用，使材料表面腫脹、變形、起泡、變粗，還會使活動部件摩擦增加甚至卡死；在電氣方面，由于潮濕，在溫度變化時容易產(chǎn)生凝霜現(xiàn)象，從而造成電氣短路。

潮濕引起的有機(jī)材料的表面劣化也會導(dǎo)致電性能的劣化，同時在高溫下潮濕還會導(dǎo)致接觸部件的觸點污染，使觸點接觸不良。