在汽车电子领域,被动元器件的可靠性和稳定性对于确保汽车的安全、稳定运行至关重要。AEC-Q200-E标准作为汽车上应用被动元器件的权威标准,其中湿度稳态(俗称:双85或高温高湿)测试是其核心环节之一。本文将简单介绍湿度稳态测试的重要性、测试方法以及设备要求,旨在帮助工程师全面理解并应用这一测试技术,同时也解答客户关于该测试的相关疑惑。
一、湿度稳态测试的重要性
湿度稳态测试是评估电子被动元器件在高温度和高湿度环境下长期存储或加载电流后性能稳定性的重要手段。在这种极端环境下,被动元器件可能会经历多种失效模式,包括腐蚀、电气性能退化、材料老化、封装开裂或破裂、引线键合不良、内部短路或断路、硅腐蚀以及机械性能退化等。这些失效模式可能导致电气接触不良、电阻增加、开路、电气参数的不稳定或失效,进而影响被动元器件的整体性能和可靠性。
为了降低这些失效模式的风险,工程师在设计被动元器件时需要考虑材料的耐候性、封装结构的密封性以及电气连接的稳定性等因素。而湿度稳态测试则可以通过模拟实际使用环境,对被动元器件进行长期、稳定的湿度和温度测试,以评估其在恶劣环境下的性能表现。
二、湿度稳态测试方法
MIL-STD-202 Method 103标准试验是用于评估元件中所用材料受到水分和水汽的吸收和扩散影响的性能。这是一种加速环境试验,通过将试样在较高温度下连续暴露于相对湿度较高的环境中来完成。这些条件对被测材料施加蒸汽压力,模拟水分迁移和渗透的环境。
通常设置的测试条件包括:时间1000小时,环境箱设置温度为85℃,湿度为85%。在测试过程中,根据不同类型的被动元器件,可能需要施加不同的工作功率,如10%或额定电流值。具体测试条件可查阅AEC-Q200-E版对应无源电阻分类对应表。
以下是一些常见被动元器件的测试条件示例:
· 钽电容、陶瓷电容:85℃/85%R.H./1000小时/电压1.3～1.5V
· 电感&变压器:85℃/85%R.H./1000小时/不通电
· 铝电解电容:85℃/85%R.H./1000小时/额定电压
· EMI干扰抑制器、EMI干扰过滤器:85℃/85%R.H./1000小时/额定电压&电流
· 电阻、热敏电阻:85℃/85%R.H./1000小时/工作电源10%
· 自恢复保险丝:85℃/85%R.H./1000小时/额定电流10%
· 可变电容、可变电阻:85℃/85%R.H./1000小时/额定功率10%
· 网络低通滤波器&网络电阻:85℃/85%R.H./1000小时/电压[网络电容(额定电压)、网络电阻(10%额定功率)]
· 变阻器:85℃/85%R.H./1000小时/额定电压85%+最大电流
· 石英震荡器、陶瓷共鸣器:85℃/85%R.H./1000小时/额定VDD+1MΩ,并联逆变器,在每个晶体脚和地之间有2X的晶体CL电容
· 薄膜电容:40℃/93%R.H./1000小时/额定电压
这些测试条件旨在模拟实际使用中可能遇到的高温高湿环境,以评估被动元器件在这种环境下的性能稳定性和可靠性。通过严格的测试,可以及时发现潜在的问题并进行改进,确保被动元器件在实际应用中能够经受住高温高湿环境的考验。
三、湿度稳态测试设备要求
为确保湿度稳态测试的准确性和可靠性,对测试设备提出以下基本要求:
实验箱:
· 温度范围与精度:设备需提供宽广的温度范围,覆盖被测试品的工作温度上限,并精确控制温度,波动度在±2°C以内。
· 湿度范围与精度:设备应提供所需湿度环境,覆盖工作湿度上限,且湿度控制精度达到±3%RH以内。
· 稳定性与均匀性:设备需保证测试区域内温度分布均匀,避免因局部过热或温度不均导致测试偏差。
· 升温与降温速率:设备应具备快速升降温能力,提高测试效率,同时避免被动元器件长时间暴露于高温环境。
· 容量与空间:设备应拥有足够的容量和内部空间,确保测试过程中被动元器件互不干扰。
直流电源:
· 电压范围与精度:直流电源需提供满足测试需求的电压范围,并精确控制输出电压,波动度在±0.1%以内。
· 稳定性:电源需保持长时间输出电压稳定,避免因电压波动影响测试结果。
· 纹波与噪声:电源输出纹波和噪声应尽可能低,减少对测试电路的干扰。
· 负载调整率:电源应具有良好的负载调整率,确保输出电压在不同负载条件下保持稳定。
· 保护功能:电源应具备过流、过压、过温等保护功能,确保测试安全。
· 可调节性与编程能力:电源应支持输出电压和电流调节,并支持编程控制,实现自动化测试和远程控制。
1. 参考标准:MIL-STD-202G Method 103
2. 测试方法:温度: 85℃ ,湿度85%
3. 在额定10%电流加载下进行测试1000 小时.
4. 试验结束后24±4 小时內进行测试。
四、结论
湿度稳态测试是汽车电子被动元器件可靠性和稳定性评估的关键环节。采用MIL-STD-202 Method 103标准方法进行测试,能够全面揭示和验证被动元器件在湿度稳态环境下的潜在问题。为确保测试结果的准确性和可靠性,测试设备必须满足一系列严格的要求。展望未来,随着汽车电子化程度的持续深化,湿度稳态测试将扮演更加重要的角色,为汽车电子被动元器件的可靠性和稳定性提供坚实的保障。
业展电子作为业内领先的合金电阻元器件制造商,我们秉承着对产品品质的执着追求,将AEC-Q200-E版本的标准贯彻到每一个产品制造环节中。我们致力于为客户提供符合AEC-Q200-E标准的合金电阻元器件,确保其在汽车电子系统中稳定运行。
(声明:本文内容均来源于公开渠道,如有侵犯您的版权或其他权益,请立即与我们联系,我们将尽快删除相关内容。)
标签：