GB/T 2423.40-1997
标准分类号
标准ICS号:试验>>19.040环境试验
中标分类号:电工>>电工综合>>K04基础标准与通用方法
出版信息
出版社:中国标准出版社
书号:155066.1-15308
页数:平装16开, 页数:14, 字数:24千字
标准价格:12.0 元
出版日期:2004-05-02
相关单位信息
首发日期:1990-11-06
复审日期:2004-10-14
起草单位:机电部第5所
归口单位:全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会
发布部门:国家技术监督局
主管部门:中国电器工业协会
标准简介
本标准规定了一种以加速方式评定小型电工电子产品,主要是非气密件耐湿热劣化效应的标准试验方法。 GB/T 2423.40-1997 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cx:未饱和高压蒸汽恒定湿热 GB/T2423.40-1997 标准下载解压密码:www.bzxz.net
标准内容
GB/T2423.40—1997
本标准等同采用国际标准IEC68-2-66(1994年第一版)《环境试验第2部分:试验方法试验Cx:未饱和高压蒸汽恒定湿热》对GB/T2423.40-90电工电子产品基本环境试验规程非饱和高压蒸汽恒定湿热试验方法》进行修订。本标准与GB/T2423.40—90的主要技术差异是:1.对试验箱和加湿用水提出了特殊要求,如对加湿用水的电阻率和pH值提出了要求等;2.严酷度等级的试验持续时间由每一种温度下的二种改为三种,相对湿度的容差由土3%放宽到土5%试验时间的容差由土5min放宽到0~+2h,并给出了均匀度的概念。3.本标准新设了四个附录,解决了标准实施过程中在(110℃120℃、130℃)高温下相对湿度的测量问题,并给出了两种试验箱的结构示意图,等等。本标准是GB/T2423电工电子产品环境试验系列标准的第40部分。在该系列标准中涉及湿热试验的标准有:
GB/T2423.3一93电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法GB/T2423.4一93电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法GB2423.9-89电工电子产品基本环境试验规程试验Cb:设备用恒定湿热试验方法GB2424.2-93电工电子产品基本环境试验规程湿热试验导则本标准的附录A是标准的附录,附录B、附录C和附录D是提示的附录。自本标准发布实施之日起,GB/T2423.40-90即行废止。本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标推由全国电工电子产品环境条件与环境试验标准化技术委员会归口。本标准起草单位:机械工业部广州电器科学研究所。本标雅起草人:谢建华。
本标准于1990年11月首次发布,本次修订是第一次修订381
GB/T2423.40-1997
IEC 前言
1)IEC(国际电工委员会)是一个由各个国家电工委员会(IEC国家委员会)组成的世界性标准化组织。IEC的目的是促进电工电子领域内有关标准化问题的国际合作。为此目的,IEC除其它活动外,还出版国际标准。国际标准委托技术委员会制定,任何对所制订的标准有兴趣的IEC国家委员会都可参加这一制定工作。与IEC有联系的国际组织、政府和非政府组织也可参与这一制定工作。IEC与ISO(国际标准化组织)根据这两个组织间的协议所确定的条件密切合作。2)IEC关于技术问题的正式协议和决定是由对此问题有特殊兴趣的国家派代表参加的技术委员会制定的。它们尽可能准确地表达了国际上对所讨论问题的致意见。3)IEC的正式决议或协议以标准、技术报告或导则的形式出版,以推荐的方式供各国使用,并在此意义上由各个国家委员会所接受。4)为了促进国际统一,各IEC国家委员会明确承诺在其国家标准和区域性标准中最大限度地采用IEC国际标准。IEC标准与对应国家标准或区域性标准之间的任何差异都应在后者中清晰地指明。国际标准IEC68-2-66由技术委员会50(环境试验)的分技术委员会50B制定。本标准的正文以下列文件为基础:DIS
50B(CO)342
表决报告
50B(CO)345
批准本标准的全部投票资料可在上表指出的表决报告中找到。根据IEC导则104,本标准具有基本安全出版物的地位。IEC68的总题目是环境试验,其中包括下列几部分:一第1部分:总则;
第2部分试验;
一第3部分:背景资料;bzxZ.net
一第4部分:规范编写人员用资料一一试验要点;第5部分:试验方法编写导则。
附录A是本标准不可缺少的部分。附录B、附录C、附录D是提示的附录。382
1范围
中华人民共和国国家标准
电工电子产品环境试验
第2部分:试验方法试验Cx:
未饱和高压蒸汽恒定湿热
Environmental testing for electric and electronic productsPart 2:Test methods
Test Cx : Damp heat,steady state(unsaturated pressurized vapour)GB/T 2423. 40 -1997
idt IEC 68-2-66:1994
代替GB2423.40-90
本标准规定了一种以加速方式评定小型电工电子产品,主要是非气密元件耐湿热劣化效应的标准试验方法。
本试验不宜用于评定诸如腐蚀和变形等外部效应。2概述
在本试验中,试验样品在相对短的时间内承受极高的未饱和湿热蒸汽的作用。通常要施加电偏压。
由于本试验具有极高的加速性,对可能产生的失效模式的类型有重大影响(见附录B)。因此必须对试验条件的选择予以仔细考虑。本试验在相对湿度为85%的条件下规定了三种试验温度,试验严醋等级则由其中一种温度和持续时间确定,
应注意的是,不要达到试验样品的最高额定温度和封装材料的临界温度,或其中之。例如塑料的玻璃化温度就是典型的临界转变温度。就塑封元件来说,劣化是由于塑料吸收水汽和湿气沿引线端子渗人而引起的。3试验装置说明
3.1试验箱
试验箱的结构应:
a)能产生表1给出的温度和相对度,并能维持第4章注3给定的压力值。b)在试验期间能提供受控的温度、相对湿度和压力等条件,并能按要求的斜率上升或下降到规定的试验条件。
c)试验箱的温度和湿度能用位于工作空间内的或/和位于能给出相同结果的其它区域(例如蒸汽发生器)内的敏感装置监测。
注:在前的技术水平下,在试验期间直接测量相对湿度是不可能的。有关测定工作空间内相对湿度的导则见附录C.
国家技术监督局1997-12-26批准1998-12-01实施
GB/T 2423.40--1997
d)在试验开始前可用水蒸汽将密闭空间内的空气排出试验箱外。e)不允许凝结水跌落在试验样品上。f)所用的结构材料不应引起试验样品腐蚀,或使加湿用水的水质劣化(见附录D中的D2)。温度容差士2C用于考虑测量绝对误差、任何一点的温度波动和工作空间内所有各点之间的温度变然而,为使相对湿度的容差维持在规定的士5%内,必须使工作空间内任何两点之间的温差(在任一瞬间保持在更窄的范围内。
如果该温差大于1.5℃,规定的相对度容差就会超差,同时,也需要将因试验箱加热器周期性地工作而引起的短时间的温度波动限制到类似值。试验样品不应显著阻挡葬汽流动在试验期间任何时候都不允许在试验样品形成凝结水。3.2加湿用水
应使用蒸馏水或去离子水。在23℃时,水的电阻率不应低于0.5M2·cm,pH值应在6.0至7.2之间。
在将水注入加湿器之前,应清洗试验箱内部所有零件。清洗导则在附录D中给出。4严酷等级
除非相关规范另有规定,应使用表1中温度和持续时间的组合之一。每一种温度都规定了三种持续时间。
表1严酷等级
相对湿度
1)试验箱工作空间内的温度容差为士2%;2)试验箱工作空间内的湿度容差为士5%;3)试验持续时间的容差为0~+2h。注
持续时间(h)3)
虽然不建议重新开始一项试验,但如在同一给定温度下,要求试验样品承受比表1第直栏更长的持续时间,则该试验应按6的要求重新开始。这种试验应在前一试验降温阶段终结后的96内重新开始。除非相关规范另有规定,在各试验的间隔期内,应将试验样品保持在测量和试验用标准大气条件下。2在规定试验条件下,试验持续时间不包括升、降温阶段需要的附加时间、清洗试验箱的时间和准备时间。3在110C,120℃和130℃时,蒸汽压力分别约为0.12MPa,0.17MPa和 0.23MPa,5初始检测
试验样品应接受相关规范规定的目视检查、尺寸检香和功能检查。6试验
6.1在试验箱和试验样品均处于实验室温度、压力和湿度条件下,将试验样品装入试验箱的工作空间内。
6.2试验样品的定位和安装
试验样品不应受到来自加热器或试验箱壁辐射热的影响。如相关规范有要求,应使用特殊的安装装置。安装夹具的热导率和热容量应足够低,使得对所有实38:
际用途来说,试验样品是绝热的。GB/T2423.40--1997
应注意选择安装装置和安装夹具的材料使污染物的作用降到最低,并使因腐蚀和因其它机理引起的劣化作用降至最低(见附录D中的D2)。6.3偏压
如相关规范有要求,应在暴露期间给试验样品施加偏压,施加偏压的导则见附录D。偏压(或偏压循环)应在温度和相对湿度达到稳定状态后施加到试验样品上,并延续到试验样品处在恢复条件下为止。
6.4试验循环
6.4.1将试验箱的温度升高到适当值,在此期间借助于蒸汽将封闭在试验箱内的空气赶出试验箱外,但温度和相对湿度不应超出规定值。在试验循环期间的任一时刻,试验样品上均不允许有凝结水。温度和相对湿度应在1.5h内达到稳定。但是,如果规定的试验持续时间长于48h,并在3h内达到稳定,即使稳定时间长于1.5h也视为满足试验要求。
6.4.2在相关规范所规定的试验持续时间内,温度和相对湿度应维持在规定的容差范围内。只要温湿度条件一达到稳定,就应开始计算试验持续时间。6.4.3在规定的试验时间结束后,试验箱内的压力、温度和相对湿度应在1h至4h内恢复到测量和试验用标准大气条件。
在该阶段,温度和相对湿度不应大于规定值,这些条件可用自然冷却的方法达到。如用放气的方法降压,则应注意,试验样品不应受急速减压作用的影响,压力不应降到低于实验室压力。在该阶段通常应维持偏压。6.4.4降温阶段一结束,试验样品即应进入恢复程序。7中间检测
相关规范可要求在试验期间进行电气或机械检测,或对二者都进行检测。如要求进行中间检测,相关规范应规定检测项目以及在试验的哪一阶段进行这些检测。中间检测不应使试验条件产生任何变化。在试验期间,不允许在恢复前将试验样品移出试验箱进行检测。8恢复
一但试验完成,应立即使试验样品在测量和试验用标准大气条件下恢复,恢复时间为2h~24h。9最后检测
试验样品应接受相关规范规定的目视检查,尺寸和功能检测。10相关规范应提供的信息
相关规范在采用本试验时,应按其采用情况给出下列细目,有关规范应提供下列各条所需要的信息,特别是标有“*”号的项目一定要给出这方面的资料。a)试验严酷等级*
b)初始检测*
c)特殊安装装置
d)偏压
e)中间检测
f)最后检测*
章条号
GB/T 2423. 40-1997
附录A
(标准的附录)
蒸汽表
干蒸汽温度100℃至123℃
饱和温度,
相对湿度,%RH
GB/T 2423. 401997
表(续)
饱和温度,℃
相对湿度,%RH
GB/T2423.40
表(完)
饱和温度,C
相对湿度.%RH
附录B
(提示的附录)
试验的物理意义
B1水蒸汽加速渗入试验样品是未饱和高压蒸汽试验最重要的物理因素。加速作用是因非气密试验样品内部与试验环境之间存在着水汽分压的压力差。B2本试验首先应用于集成电路和其它塑封半导体器件中使敷铝加速腐蚀。然而,当考虑将本试验应用于其它产品时,重要的是确定失效模式以及和每种失效模式相关的劣化过程和严酷等级。应当明白的是,不同电工电子产品的失效模式可能与表1给出的严酷等级不相关联。附录C
(提示的附录)
湿度的测定
目前,在水汽环境中100℃以上的高温高压区直接测量湿度的标准方法尚未建立。c1
因此,确定该区域内的湿度不得不建立在对测得值进行理论评估的基础上,必须采用能使被测定的湿度与理论值的偏差保持在允许范围内的方法。2下面的C3对各种适用的方法进行了分类。对每种方法的说明仅限于其在C4中规范的可能用途。02
此外,每种方法的正确性均建立在下述假设的基础上,即在试验的工作空间内,从加湿用水和试验样品中散发出来的其它气体和空气可以忽略不计、湿度的高低不因存在有这些气体而受影响,也就是说试验箱的工作空间内充满了水汽。
GB/T 2423. 40-1997
注:试验箱中除存在水汽外,尚存在着由试验样品和材料散发的微量气体,可能对试验结果有影响。见附录D。C3湿度测量法的分类
a)温度法
工作空间内未饱和水汽和饱和水蒸汽的温度均直接由传感器测量,这些温度下的相对湿度则从附录A的表中查出。
饱和水蒸汽的温度就是加湿用水的温度,或在加湿用水上方直接测得的水蒸汽温度。b)干湿球法
在试验箱的工作空间内安装干湿球温度计求出于湿球温差。实际上,可以用如C3a)同样的方法确定相对湿度。
c)露点计法
在工作空间内安装个带镜面的露点计,在凝结开始时测出镜面温度;工作空间内的干蒸汽温度直接由温度计测出,用如同C3a)的方法确定工作空间的相对湿度。先测量温度,然后根据蒸汽表确定相对湿度是C3a)、C3b)和C3c)三种规定方法的共同点,上述方法都是间接测量工作空间相对湿度的方法。必须注意的是,测量结果会受空气和其它气体的影响(见C2)。
C4各种测湿法的应用
a)温度法(见C3a))
该方法符合这种试验环境中的湿度定义,是最合理的测湿方法,既用来认可试验设备的性能也用来监测试验期间的条件。
b)干湿球法(见C3b))
该法用于监测试验进行期间的试验条件。c)露点法(见C3c))
该法可用于确认试验设备的性能和监视试验期间的条件,但在实际应用中该方法难以使用现代技术。
附录D
(提示的附录)
试验装置及处理
D1试验装置的类型
通常使用两类装置:
a)单容器型(见图D1)
加湿水箱和工作空间均在一个容器内,工作空间由几个壁面围成,并与水箱分开。通常藉助于安装在试验箱中的风扇强追水汽流动。b)双容器型(见图D2)
这种装置由两个压力容器组成,其中一个用作工作空间,另一个则装有加显用水。两个容器间的水汽压力差形成了蒸汽的对流流动。在这种类型中可用风扇促使和/或协助燕汽流动。在上述两类装置中,气流速度宜保持在0.5m/s以下,接近于自然对流的风速。由于试验方法涉及试验箱内部超压,因此,要注意遵守设备操作规程。D2材料的选用
在本试验规定的温、湿度综合条件下,为使腐蚀和其它机理产生的劣化效应和释放的污染物降至最低,必须注意选择试验箱所用的材料。适合的材料有:不锈钢、玻璃、陶瓷及其它耐腐蚀材料。D3偏压
GB/T2423.40—1997
偏压的定义是为强化湿度的效应,按试验目的施加的电压。偏压不一定与试验样品的正常功能有如有要求,应按相关规范的规定,在试验期间给试验样品施加偏压,要按下列指引施加偏压,这些指引按其重要性的大小次序给出:a)试验样品表面规定位置的温度宜低于工作空间的标称温度2℃。b)在选择既能增强水解作用又能限制试验样品自热的偏压时,必须特别注意,因为这会影响凝气的渗透和/或吸收。在连续施加偏压,会产生显著自热的场合,建议继续地施加偏压,除非另有规定,宜先停止施加偏压3h,接着施加偏压1h。施加偏压的顺序宜先从停止施加偏压开始。c)宜采取预防措施,限制错误条件引起的能量耗散。注:在恒湿条件下给试验错误条件偏压加强了诱发湿气效应。另一方面,偏压引起功率耗散,使局部升温,导致临界位置的相对湿度降低,可能产生与试验目的相反的效果。D4
清洗试验箱及其内部的全部安装用具(样品架等),是必不可少的。可以使用稀释的实验室用洗涤剂,用一个软毛刷清洗试验箱和内部安装工具,然后用蒸馏水或去离子水冲洗。建议在每次试验前清洗试验箱。每次试验后,应清除蒸汽发生容器和(或)试验箱中的全部积水。建议使用手套和面罩、防止已清洗另件和设备被污染,并建议在相当清洁的地方使用该设备。除非另有规定,应在标准“条件”下遵守正常的程序对试验样品进行试验。对试验前经过特殊清洗的样品进行试验,可能不会表现出在使用当中出现的那些效应。D5几种典型试验装置的整体结构sy
图D1单容器型
图D1和D2中:
PV—一压力容器(试验箱和蒸汽发生器的);390
图D2双容器型
WS-—工作空间,
GB/T 2423. 40—1997
PV,—-—用作试验箱)工作空间的压力容器;PV2-——用作(蒸汽发生器)加湿水箱的压力容器:WA——加湿用水;
IG——压力表;
SV----安全阀;
排气阀;
S.—湿气的温度传感器;
S ---
加湿用水的温度传感器;
——风扇:
一湿汽加热器;
HW--—加湿用水的加热器。
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