PCB電路板使用恒溫恒(héng)濕試驗箱做環境試驗之失效機理
作者:
salmon範
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來源:
www.tuyatang.com
發布日期: 2019.06.24
恒溫恒濕試驗箱由(yóu)製冷係統、加熱(rè)係(xì)統、控製係統、濕度係統、空氣循環係統和傳(chuán)感器係統等組成,所述係統分屬電氣和機械製冷兩大方麵。下麵簡(jiǎn)單介紹(shào)幾個主要(yào)係統的工作原理和工作過程。
1、製冷係統(tǒng)
製冷係統是
恒溫恒濕試驗箱的關鍵部分之一(yī)。一般來說(shuō),恒溫(wēn)恒濕試驗箱的製冷方式都是機械製冷(lěng)以及輔助液氮(dàn)製(zhì)冷。機械製冷采用蒸氣壓縮式製冷,該製冷方式(shì)是人工製冷中應(yīng)用廣泛而又經濟的製冷方式之一。
蒸氣壓縮式製冷型式有:(1)單級製冷;(2)多級(jí)製冷;(3)複合式(shì)製冷(lěng)。蒸氣壓縮式製冷係統主要由壓縮機、冷凝器、節流機構和蒸(zhēng)發器組成。由於試驗時的溫度低溫要達(dá)到-50℃,單級製冷難以滿足要求,因此恒溫恒濕試驗箱的製冷(lěng)方式(shì)一般采用複合(hé)式製冷。
2、加熱係統
恒溫恒濕試驗箱的加熱係統相對(duì)製冷係統而言,是(shì)比較簡單的。它主要(yào)由大功率電阻絲(sī)組成。由於恒溫恒濕試驗箱要求的升溫速率較大(一般都要(yào)求在上升2℃/min),因此恒溫恒(héng)濕試驗箱(xiāng)的加(jiā)熱係統(tǒng)功率都比較(jiào)大。
3、控製係統
控製部分是恒(héng)溫恒濕試驗箱的核心,它決定了試驗箱的升降(jiàng)溫速率、精度等重(chóng)要(yào)指標。現有恒溫(wēn)恒濕試驗箱的控製器大(dà)都采(cǎi)用PID控製(zhì),也(yě)有少部分采用PID與模糊(hú)控製相結合的控(kòng)製方式。
4、濕(shī)度係統
濕度係統分為加濕和除濕兩(liǎng)個(gè)子係統。
恒溫恒濕試(shì)驗箱的加濕方式一般采用蒸氣加濕法,即在試驗箱(xiāng)內直接用電(diàn)阻絲對水進行加熱(rè),從(cóng)而使水蒸氣來加濕。這種加濕方法加濕能力強,速度快,加濕控製靈敏,尤其在降溫時容易實(shí)現強製(zhì)加濕。但是試驗箱內必須注意(yì)保持清潔,否則容易造成加濕盤的汙染。恒溫恒濕試驗箱的除濕方式有(yǒu)機械製冷除濕和幹燥器除濕兩種(zhǒng):
(1)機械(xiè)製(zhì)冷除濕的除濕原理是(shì)將(jiāng)空氣冷卻到露點溫度以下,使大於飽和含濕量的水氣凝結析出,這樣就降(jiàng)低了濕度。
(2)幹(gàn)燥器除濕是(shì)利用氣泵將試驗箱內的空氣抽出,並將幹燥(zào)的空氣注入,同時將濕空氣送入可循環利用的幹燥器進行幹燥,幹燥完後又(yòu)送入試(shì)驗箱內,如此反複循環進行除濕。
現在(zài)大部(bù)分恒溫恒濕試驗箱采用前一種除(chú)濕方法。後一種的(de)除濕方法,可以使露點溫度達(dá)到0℃以下(xià),適用於有特殊(shū)要求的場合,但(dàn)費用較高。
5、傳感器係統
恒溫恒濕試驗箱的傳(chuán)感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度(dù)傳感器應用較多的是鉑(bó)電阻,也(yě)有采用熱電偶。濕度的測量方法有幹濕球溫(wēn)度計法(fǎ)和固(gù)態電子式(shì)傳感器直接測量法兩種。其中幹濕球法測量精度不高,現在的恒溫恒濕試驗箱正逐(zhú)步的以固態傳感器代替幹濕(shī)球來進行濕度(dù)的測量。
6、空氣循環係統
空氣循環係統一般由離心式風扇和驅動(dòng)其運轉的電機構成(chéng),其中有固定轉速的和自(zì)動調節轉速(sù)的兩種(zhǒng)。固定轉速的如果要調節試驗箱內的溫度,是通過調節電阻絲的發熱來控製的,它的控製相對風扇可以自動控製的比較簡單。
7、溫濕度控製
溫濕度控製主要表現在溫濕度的精確度,基本上普通的溫(wēn)濕度試驗箱溫度可上下2℃,濕度可上下10個百分點。相對來說比較好的溫濕(shī)度試驗箱能夠實現溫度上下0.5℃,濕度上下5個百分點。對於普通的測試,或(huò)者國際標準來(lái)講前(qián)麵的試驗箱就可以滿足要求。
8、PCB板中溫濕度(dù)測試和失(shī)效
在溫濕度環境測試中都(dōu)會碰到溫度變化率的問題,如果溫度變化快則會變成溫度衝擊(jī),而溫度變化慢(màn)了又造成測試時(shí)間太長,不符合經濟效益。一般來講,溫度變化率定(dìng)為(wéi)20℃/h。低溫條(tiáo)件下不能(néng)直接把PCB板取出,以防止產生凝結水導致短路等現象發生。
一般低(dī)溫低濕(shī)條件可以(yǐ)不考慮,主要原因是失效在此條件下(xià)產(chǎn)生得比較少,還有就(jiù)是能失(shī)效低溫低濕的設備相對(duì)來說要貴很(hěn)多,如(rú)非必要可以(yǐ)不做。
再有就是每次(cì)用恒溫恒濕試驗箱進行測(cè)試時必須要做的事是在測試前後把
恒溫恒濕試(shì)驗箱的溫(wēn)度和濕度(dù)調到一(yī)個固定的設定值,以確保溫濕度控(kòng)製箱的工作正常並延長使用壽命,具體的(de)溫(wēn)濕度值是23℃和(hé)50%。