地球上大多數地區的年均溫度介於0℃~+40℃之間, 其中夏天高溫常介於+30℃~+49℃, 而經常出現之平均高溫為+43℃,此即為環境溫度(空氣溫度)。

對於消費性電子在高溫環境試驗溫度,通常介於+35℃~+45℃之間;網通類產品與工業用產品,因考慮使用壽命,通常介於+45℃~+55℃之間;若屬長期戶外使用之產品,則建議其耐環境溫度至少應大於+70℃,才能有良好的可靠度;車用電子則視其安裝條件而有所不同。另外,對於太陽光照射產生熱輻射效應(Thermal radiation)也必須要考量,產品外殼有可能經曝曬後而增加17℃~33℃左右;熱輻射效應會隨著樣品表面顏色與地面熱反射條件而有所不同,對於長期使用於戶外之產品,慎選產品表面塗裝顏色亦可降低輻射熱效應。

為能正確觀察與驗證產品在高溫環境下之熱效應,同時避免因濕度效應影響試驗結果,國際電工委員會(International Electrotechnical Commission-簡稱IEC)要求執行乾燥高溫試驗時(Dry heat test),溫度櫃內之絕對濕度(Absolute Humidity)不可超過20 g/ m³ ,同時對於試驗前處理、試驗後處理、升溫速度、溫度櫃負載條件、被測物與溫度櫃體積比等,均有予以規範。

 

高溫試驗應用

在應用上通常區分為高溫儲存試驗(High Temperature Storage Test)與高溫通電試驗(High Temperature Operating Test),在高溫儲存試驗,建議採用常溫/高溫循環方式進行試驗;高溫通電試驗則通常採用穩態高溫方式進行,美國軍方規範對高溫應用簡述如下:  

  • 模擬產品真實生命週期環境 
  • 在環境試驗中,通常先執行乾燥高溫試驗 
  • 串連性試驗:震動→衝擊→高溫→高空減壓,此手法通常運用於產品設計評估階段

 

常見高溫導致的現象

不同材料膨脹係數造成零件損壞/卡死、散熱不良造成零件過熱電氣失效、皮帶鬆弛,加速老化及顏色退化/黃化、塑性軟化、效能降低、特性改變、潛度破壞(creep rupture)、氧化等現象。


 

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