PCB電路板使用恒溫恒濕試驗(yàn)箱做環(huán)境試驗(yàn)之失效機(jī)理
作者:
salmon范
編輯:
瑞凱儀器
來(lái)源:
litaoweb.cn
發(fā)布日期: 2019.06.24
恒溫恒濕試驗(yàn)箱由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等組成,所述系統(tǒng)分屬電氣和機(jī)械制冷兩大方面。下面簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)主要系統(tǒng)的工作原理和工作過(guò)程。
1、制冷系統(tǒng)
制冷系統(tǒng)是
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的關(guān)鍵部分之一。一般來(lái)說(shuō),恒溫恒濕試驗(yàn)箱的制冷方式都是機(jī)械制冷以及輔助液氮制冷。機(jī)械制冷采用蒸氣壓縮式制冷,該制冷方式是人工制冷中應(yīng)用廣泛而又經(jīng)濟(jì)的制冷方式之一。
蒸氣壓縮式制冷型式有:(1)單級(jí)制冷;(2)多級(jí)制冷;(3)復(fù)合式制冷。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器組成。由于試驗(yàn)時(shí)的溫度低溫要達(dá)到-50℃,單級(jí)制冷難以滿足要求,因此恒溫恒濕試驗(yàn)箱的制冷方式一般采用復(fù)合式制冷。
2、加熱系統(tǒng)
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)相對(duì)制冷系統(tǒng)而言,是比較簡(jiǎn)單的。它主要由大功率電阻絲組成。由于恒溫恒濕試驗(yàn)箱要求的升溫速率較大(一般都要求在上升2℃/min),因此恒溫恒濕試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大。
3、控制系統(tǒng)
控制部分是恒溫恒濕試驗(yàn)箱的核心,它決定了試驗(yàn)箱的升降溫速率、精度等重要指標(biāo)?,F(xiàn)有恒溫恒濕試驗(yàn)箱的控制器大都采用PID控制,也有少部分采用PID與模糊控制相結(jié)合的控制方式。
4、濕度系統(tǒng)
濕度系統(tǒng)分為加濕和除濕兩個(gè)子系統(tǒng)。
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的加濕方式一般采用蒸氣加濕法,即在試驗(yàn)箱內(nèi)直接用電阻絲對(duì)水進(jìn)行加熱,從而使水蒸氣來(lái)加濕。這種加濕方法加濕能力強(qiáng),速度快,加濕控制靈敏,尤其在降溫時(shí)容易實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制加濕。但是試驗(yàn)箱內(nèi)必須注意保持清潔,否則容易造成加濕盤(pán)的污染。恒溫恒濕試驗(yàn)箱的除濕方式有機(jī)械制冷除濕和干燥器除濕兩種:
(1)機(jī)械制冷除濕的除濕原理是將空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下,使大于飽和含濕量的水氣凝結(jié)析出,這樣就降低了濕度。
(2)干燥器除濕是利用氣泵將試驗(yàn)箱內(nèi)的空氣抽出,并將干燥的空氣注入,同時(shí)將濕空氣送入可循環(huán)利用的干燥器進(jìn)行干燥,干燥完后又送入試驗(yàn)箱內(nèi),如此反復(fù)循環(huán)進(jìn)行除濕。
現(xiàn)在大部分恒溫恒濕試驗(yàn)箱采用前一種除濕方法。后一種的除濕方法,可以使露點(diǎn)溫度達(dá)到0℃以下,適用于有特殊要求的場(chǎng)合,但費(fèi)用較高。
5、傳感器系統(tǒng)
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的傳感器主要是溫度和濕度傳感器。溫度傳感器應(yīng)用較多的是鉑電阻,也有采用熱電偶。濕度的測(cè)量方法有干濕球溫度計(jì)法和固態(tài)電子式傳感器直接測(cè)量法兩種。其中干濕球法測(cè)量精度不高,現(xiàn)在的恒溫恒濕試驗(yàn)箱正逐步的以固態(tài)傳感器代替干濕球來(lái)進(jìn)行濕度的測(cè)量。
6、空氣循環(huán)系統(tǒng)
空氣循環(huán)系統(tǒng)一般由離心式風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)其運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)構(gòu)成,其中有固定轉(zhuǎn)速的和自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的兩種。固定轉(zhuǎn)速的如果要調(diào)節(jié)試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度,是通過(guò)調(diào)節(jié)電阻絲的發(fā)熱來(lái)控制的,它的控制相對(duì)風(fēng)扇可以自動(dòng)控制的比較簡(jiǎn)單。
7、溫濕度控制
溫濕度控制主要表現(xiàn)在溫濕度的精確度,基本上普通的溫濕度試驗(yàn)箱溫度可上下2℃,濕度可上下10個(gè)百分點(diǎn)。相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好的溫濕度試驗(yàn)箱能夠?qū)崿F(xiàn)溫度上下0.5℃,濕度上下5個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)于普通的測(cè)試,或者國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講前面的試驗(yàn)箱就可以滿足要求。
8、PCB板中溫濕度測(cè)試和失效
在溫濕度環(huán)境測(cè)試中都會(huì)碰到溫度變化率的問(wèn)題,如果溫度變化快則會(huì)變成溫度沖擊,而溫度變化慢了又造成測(cè)試時(shí)間太長(zhǎng),不符合經(jīng)濟(jì)效益。一般來(lái)講,溫度變化率定為20℃/h。低溫條件下不能直接把PCB板取出,以防止產(chǎn)生凝結(jié)水導(dǎo)致短路等現(xiàn)象發(fā)生。
一般低溫低濕條件可以不考慮,主要原因是失效在此條件下產(chǎn)生得比較少,還有就是能失效低溫低濕的設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)要貴很多,如非必要可以不做。
再有就是每次用恒溫恒濕試驗(yàn)箱進(jìn)行測(cè)試時(shí)必須要做的事是在測(cè)試前后把
恒溫恒濕試驗(yàn)箱的溫度和濕度調(diào)到一個(gè)固定的設(shè)定值,以確保溫濕度控制箱的工作正常并延長(zhǎng)使用壽命,具體的溫濕度值是23℃和50%。