環境試驗與試驗設備
簡報製作者: 美律電子公司
品保部 李素芬
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目錄
A. 環境試驗的目的與意義
B. 環境試驗的分類
C. 環境試驗的發展狀況
D. 環境試驗的有關標準
E. 環境試驗設備的類型
F. 環境試驗設備的使用
A.環境試驗的目的與意義
所謂環境試驗,就是將產品暴露在自然或是人工模擬環境中,對它們實際上會遇到的儲存‘運輸,以及使用中條件下的性能做出評價.通過環境試驗,可以提供產品設計質量和生產質量方面的信息,亦是保證產品質量的重要手法.
在產品的研製和生產,貫穿著環境試驗,通常流程是:設計環境試驗改進再驗證投產.環境試驗做得越真實準確,相對的產品可靠性越好.
A.環境試驗的目的與意義
環境試驗在生產過程中的作用 1.用於產品研究性試驗: 主要用於產品的設計階段,考核所選用的零件設計結構,以及所採取的工藝,能否滿足實際環境要求,與存在的問題.一般皆採用加速環境試驗方法,以節省時間和充分暴露產品的問題環節. 2.用於產品定型試驗: 主要是用來確定產品能否在預定的環境條件下,達到原訂的設計技術指標和安全要求.所以定型試驗是最全面的試驗.若試驗OK,即可投產. 3.用於生產檢查試驗: 主要用於對產品的工藝質量,以及工藝變更時的質量穩定性.
A.環境試驗的目的與意義
環境試驗在生產過程中的作用 4.用於產品的驗收試驗: 驗收試驗可分為零件與整機成品驗收,是針對產品出廠時,一般採用抽樣方式進行,而驗收試驗OK,才能出貨給客戶. 5.用於安全性試驗: 主要用來檢查產品是否存在危害健康及生命問題.安全試驗通常採用比正常試驗更嚴酷的試驗等級進行. 6.用於可靠性試驗: 可靠性試驗是由環境試驗、壽命試驗、現場試驗和 特殊試驗等組成.而環境試驗是不可缺少的,也是提高 產品可靠性的重要手法.
B.環境試驗的分類
1.按環境試驗型式分類: a.自然暴露試驗:是將樣品長期暴露在天然環境中,可分為加負荷和不加負荷兩種.是最真實的,但也耗時. b.現場試驗:為評價、分析使用現場進行的試驗,亦即到用戶端實際驗證.此法較難評價. c.人工模擬試驗:是將樣品放在人工模擬試驗設備中進行的試驗. *一般來說,自然暴露試驗和現場試驗能真實反應產品在實際使用中的性能和可靠性,也是驗證人工模擬試驗準確性的基礎,但是試驗周期長,花費的人力物力大,只有對可靠性要求較高的產品才進行這項試驗,而人工模擬試驗是電工電子產品可靠性研究中常用的試驗方法.
B.環境試驗的分類
2.按環境試驗性質分類: 依據IEC(國際電工委員會)TC75 環境條件技術委員會於1981年所頒布的“環境參數分類標準”具體如下: a. 氣候環境因素: 溫度、溼度、壓力、水、輻射、 砂塵、雪. b. 生物及化學因素: 鹽霧、黴菌、二氧化硫、硫化氫. c. 機械環境因素: 振動(含正弦、隨機)、碰撞、跌落、搖擺、衝擊. d.綜合環境因素: 溫度與溼度、溫度與壓力、溫度、溼度與振動. *4綜合試驗是使用在軍用產品,而一般產品使用3綜合試驗即可.
B.環境試驗的分類
3.按環境試驗項目分類: 一般可分為高溫、低溫、溫度循環、溫度衝擊、低氣壓、溼熱、日光輻射、砂塵、淋雨、鹽霧和黴菌等試驗.上述試驗又可分為單因素試驗、綜合試驗以及組合試驗. a.單因素試驗:只有一種環境試驗作用於試驗樣品的試驗. b. 綜合試驗:兩種或多種環境試驗同時作用於試驗樣品的試驗. c.組合試驗:把試驗樣品依次,連續暴露到兩種或多種試驗環境中的試驗.
C.環境試驗的發展狀況
環境條件對產品的性能有很大的影響,隨著產品越來越複雜,以及使用的環境越來越嚴酷,環境試驗越來越受到人們的重視.
環境試驗在國際上已有80多年的歷史.初期是應用在國防工業上,然後擴展至電子電工、航空、紡織、汽車、日用化妝品等行業.
環境試驗的發展由淺入深,由單項試驗到綜合試驗.同時有一些新的環境因素的模擬試驗方法正在研究和發展之中,為了使人工模擬試驗與實際使用時的結果相一致,現有的環境試驗方法也要不斷的修改、補充,以提高科學性和先進性.
D.環境試驗的有關標準
主要國際標準: 1.國際標準化組織(ISO):是目前世界上最大的、最有權威的國際標準化專門機構.其工作領域涉及除電工、電子標準以外的所有學科.其主要活動是制定國際標準,協調世界範圍內的標準化工作,以及與其它國際機構進行合作,共同研究有關標準化問題.ISO主要負責機械方面的標準. 2.國際電工委員會(IEC):是世界上最早的非政府性國際電工標準化機構.IEC主要負責有關電氣工程和電子工程領域的國際標準化的一切工作.出版的IEC-68(電工電子產品基本環境試驗規程)出版物,吸收了各國標準化經驗,是IEC標準中較出色的一批標準.
D.環境試驗的有關標準
3.美國標準:是以專門團體或產業集團設定的自主性標準為主流.並以軍隊為中心,制定MIL標準.MIL標準由如下基本標準構成. MIL-STD-202F 電子及電氣試驗方法 MIL-STD-810(F) 軍用設備試驗方法 MIL-STD-883B 超小型電子器件試驗方法 MIL-STD-750B 半導體器件試驗方法
4.歐洲標準:是以IEC標準為中心展開,多數國家照搬IEC標準,進行本國之國家標準的制定. 5.日本標準:在日本,有關環境試驗的正式標準是日本工業標準(JIS),起初主要以美國MIL標準為基礎.目前已逐步轉為以IEC為基礎標準化工作.
D.環境試驗的有關標準
6.中國標準:在80年代初,由中國電工電子產品環境條件與標準化技術委員會,負責制定了GB2423(電工電子產品基本環境試驗規程),其內容等效於IEC68出版物.除國家標準(GB)外,還有國家軍用標準(GJB)、行業標準、企業標準.另外常用的標準如下: GB/T2423. XX系列 電工電子產品基本環境試驗規程 GJB150. XX系列 軍用設備環境試驗方法
GJB360A. XX系列 電子及電氣元件試驗方法
GJB899. XX系列 可靠性鑑定和驗收試驗
GJB1032. XX系列 電子產品環境應力篩選方法 7.其他國家試驗標準: (除加拿大參考IEC,其餘為依據IEC) 英國 / 德國 DIN40046 / 法國 NFC90 義大利 CEI / 加拿大 CSA
E.環境試驗設備的類型
1. 溫度試驗設備: 高溫試驗設備、低溫試驗設備、高低溫循環試驗設備、溫度衝擊試驗設備、應力篩選(快速溫變)試驗設備等. *所謂應力篩選試驗: 以每分鐘60°C的溫度變化,來考核產品之性能變化.
2. 溫溼度試驗設備: 溼熱試驗設備、低濕試驗設備等. *低濕試驗設備: 應用於電話機,是考核靜電方面的.
3. 鹽霧試驗設備: 屬大氣腐蝕試驗的一種.主要是檢查產品或材料的抗鹽霧腐蝕能力和適應性.
E.環境試驗設備的類型
4. 溫度/低氣壓試驗設備: 溫度/低氣壓試驗設備. (適用於軍功產品)
5. 綜合環境試驗設備: 包括溫度、溼度、振動、低氣壓.
6. 太陽輻射試驗設備
7. 腐蝕氣體試驗設備: 包括H2S 、 SO2 氣體設備.
8. 砂塵試驗設備
F.環境試驗設備的使用
1. 試驗前準備: 首先要根據產品的試驗要求,選擇合適的試驗設備,並且確認試驗設備的水電供應正常.
2. 試驗樣品放置: 設備在未運行前,應把樣品放置在機內樣品架上.若是樣品需要通電測試,所有的電源引線和測試線均要從設備之測試孔進出,連接完畢後,測試孔應密封,以防漏氣,影響設備的性能.
F.環境試驗設備的使用
3. 試驗開始: 設備在運行前,應根據試驗的要求,設定好試驗設備的保護功能,還要檢查保護功能是否正常工作. 設備的超溫設定,通常是比試驗的最高溫度高5 ~ 10 °C,還要檢查設備其他所需的條件是否滿足,如循環冷卻水與加濕用水等.開機運行後,應盡量避免開門,特別在低溫情況下,設備的頻繁開門會令樣品結霜,設備本身的製冷部分的蒸發器也會結霜,樣品的性能與設備的製冷能力將受到影響.
4. 試驗結束: 試驗結束後,應把箱內溫度恢復到常溫條件下,再取出 樣品.
