AEC-Q200濕度穩(wěn)態(tài)測試介紹

在汽車電子領(lǐng)域，被動(dòng)元器件的可靠性和穩(wěn)定性對于確保汽車的安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。AEC-Q200-E標(biāo)準(zhǔn)作為汽車上應(yīng)用被動(dòng)元器件的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)，其中濕度穩(wěn)態(tài)（俗稱：雙85或高溫高濕）測試是其核心環(huán)節(jié)之一。本文將簡單介紹濕度穩(wěn)態(tài)測試的重要性、測試方法以及設(shè)備要求，旨在幫助工程師全面理解并應(yīng)用這一測試技術(shù)，同時(shí)也解答客戶關(guān)于該測試的相關(guān)疑惑。 

一、濕度穩(wěn)態(tài)測試的重要性

濕度穩(wěn)態(tài)測試是評估電子被動(dòng)元器件在高溫度和高濕度環(huán)境下長期存儲(chǔ)或加載電流后性能穩(wěn)定性的重要手段。在這種極端環(huán)境下，被動(dòng)元器件可能會(huì)經(jīng)歷多種失效模式，包括腐蝕、電氣性能退化、材料老化、封裝開裂或破裂、引線鍵合不良、內(nèi)部短路或斷路、硅腐蝕以及機(jī)械性能退化等。這些失效模式可能導(dǎo)致電氣接觸不良、電阻增加、開路、電氣參數(shù)的不穩(wěn)定或失效，進(jìn)而影響被動(dòng)元器件的整體性能和可靠性。

為了降低這些失效模式的風(fēng)險(xiǎn)，工程師在設(shè)計(jì)被動(dòng)元器件時(shí)需要考慮材料的耐候性、封裝結(jié)構(gòu)的密封性以及電氣連接的穩(wěn)定性等因素。而濕度穩(wěn)態(tài)測試則可以通過模擬實(shí)際使用環(huán)境，對被動(dòng)元器件進(jìn)行長期、穩(wěn)定的濕度和溫度測試，以評估其在惡劣環(huán)境下的性能表現(xiàn)。

二、濕度穩(wěn)態(tài)測試方法

MIL-STD-202 Method 103標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)是用于評估元件中所用材料受到水分和水汽的吸收和擴(kuò)散影響的性能。這是一種加速環(huán)境試驗(yàn)，通過將試樣在較高溫度下連續(xù)暴露于相對濕度較高的環(huán)境中來完成。這些條件對被測材料施加蒸汽壓力，模擬水分遷移和滲透的環(huán)境。

通常設(shè)置的測試條件包括：時(shí)間1000小時(shí)，環(huán)境箱設(shè)置溫度為85℃，濕度為85%。在測試過程中，根據(jù)不同類型的被動(dòng)元器件，可能需要施加不同的工作功率，如10%或額定電流值。具體測試條件可查閱AEC-Q200-E版對應(yīng)無源電阻分類對應(yīng)表。

以下是一些常見被動(dòng)元器件的測試條件示例：

· 鉭電容、陶瓷電容：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/電壓1.3～1.5V

· 電感&變壓器：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/不通電

· 鋁電解電容：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/額定電壓

· EMI干擾抑制器、EMI干擾過濾器：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/額定電壓＆電流

· 電阻、熱敏電阻：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/工作電源10%

· 自恢復(fù)保險(xiǎn)絲：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/額定電流10%

· 可變電容、可變電阻：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/額定功率10%

· 網(wǎng)絡(luò)低通濾波器&網(wǎng)絡(luò)電阻：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/電壓[網(wǎng)絡(luò)電容(額定電壓)、網(wǎng)絡(luò)電阻(10%額定功率)]

· 變阻器：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/額定電壓85％+最大電流

· 石英震蕩器、陶瓷共鳴器：85℃/85%R.H./1000小時(shí)/額定VDD+1MΩ，并聯(lián)逆變器，在每個(gè)晶體腳和地之間有2X的晶體CL電容

· 薄膜電容：40℃/93%R.H./1000小時(shí)/額定電壓

這些測試條件旨在模擬實(shí)際使用中可能遇到的高溫高濕環(huán)境，以評估被動(dòng)元器件在這種環(huán)境下的性能穩(wěn)定性和可靠性。通過嚴(yán)格的測試，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題并進(jìn)行改進(jìn)，確保被動(dòng)元器件在實(shí)際應(yīng)用中能夠經(jīng)受住高溫高濕環(huán)境的考驗(yàn)。

三、濕度穩(wěn)態(tài)測試設(shè)備要求

為確保濕度穩(wěn)態(tài)測試的準(zhǔn)確性和可靠性，對測試設(shè)備提出以下基本要求：

實(shí)驗(yàn)箱：

· 溫度范圍與精度：設(shè)備需提供寬廣的溫度范圍，覆蓋被測試品的工作溫度上限，并精確控制溫度，波動(dòng)度在±2°C以內(nèi)。

· 濕度范圍與精度：設(shè)備應(yīng)提供所需濕度環(huán)境，覆蓋工作濕度上限，且濕度控制精度達(dá)到±3%RH以內(nèi)。

· 穩(wěn)定性與均勻性：設(shè)備需保證測試區(qū)域內(nèi)溫度分布均勻，避免因局部過熱或溫度不均導(dǎo)致測試偏差。

· 升溫與降溫速率：設(shè)備應(yīng)具備快速升降溫能力，提高測試效率，同時(shí)避免被動(dòng)元器件長時(shí)間暴露于高溫環(huán)境。

· 容量與空間：設(shè)備應(yīng)擁有足夠的容量和內(nèi)部空間，確保測試過程中被動(dòng)元器件互不干擾。

直流電源：

· 電壓范圍與精度：直流電源需提供滿足測試需求的電壓范圍，并精確控制輸出電壓，波動(dòng)度在±0.1%以內(nèi)。

· 穩(wěn)定性：電源需保持長時(shí)間輸出電壓穩(wěn)定，避免因電壓波動(dòng)影響測試結(jié)果。

· 紋波與噪聲：電源輸出紋波和噪聲應(yīng)盡可能低，減少對測試電路的干擾。

· 負(fù)載調(diào)整率：電源應(yīng)具有良好的負(fù)載調(diào)整率，確保輸出電壓在不同負(fù)載條件下保持穩(wěn)定。

· 保護(hù)功能：電源應(yīng)具備過流、過壓、過溫等保護(hù)功能，確保測試安全。

· 可調(diào)節(jié)性與編程能力：電源應(yīng)支持輸出電壓和電流調(diào)節(jié)，并支持編程控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測試和遠(yuǎn)程控制。

1. 參考標(biāo)準(zhǔn)：MIL-STD-202G Method 103

2. 測試方法：溫度: 85℃ ，濕度85%

3. 在額定10%電流加載下進(jìn)行測試1000 小時(shí).

4. 試驗(yàn)結(jié)束后24±4 小時(shí)內(nèi)進(jìn)行測試。

四、結(jié)論

濕度穩(wěn)態(tài)測試是汽車電子被動(dòng)元器件可靠性和穩(wěn)定性評估的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采用MIL-STD-202 Method 103標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測試，能夠全面揭示和驗(yàn)證被動(dòng)元器件在濕度穩(wěn)態(tài)環(huán)境下的潛在問題。為確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，測試設(shè)備必須滿足一系列嚴(yán)格的要求。展望未來，隨著汽車電子化程度的持續(xù)深化，濕度穩(wěn)態(tài)測試將扮演更加重要的角色，為汽車電子被動(dòng)元器件的可靠性和穩(wěn)定性提供堅(jiān)實(shí)的保障。

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