恒定湿热试验对电子电气产品的长期可靠性有哪些潜在影响？如何评估？

时间：2024-11-14

一、潜在影响

材料性能方面

潮湿环境会使电子电气产品中的绝缘材料吸湿。例如，对于塑料外壳和绝缘层，吸湿后会导致其介电常数改变，降低绝缘性能。长期处于这种状态可能会引发绝缘击穿，造成短路。同时，金属部件*发生腐蚀，特别是在有电解质存在的情况下（如空气中的盐分、产品内部的杂质等）。以印制电路板（PCB）上的金属线路为例，腐蚀会使线路的横截面积减小，电阻增大，影响信号传输，甚至导致线路中断。

电气性能方面

湿热环境可能会使电子元件的参数发生漂移。比如，电容器的电容值可能会因为介质吸湿而改变，影响电路的滤波、耦合等功能。对于半导体器件，如晶体管，其性能也会受到温度和湿度的双重影响。高温高湿环境下，半导体器件的漏电流可能会增大，增益降低，导致整个电路的性能下降。

机械性能方面

一些电子电气产品中的机械部件，如连接器、开关等，在湿热环境下可能会出现接触不良的情况。因为湿度变化可能会引起材料的膨胀和收缩，导致连接部位松动或者接触压力变化。

二、评估方法

性能参数测试

在试验前后，对产品的关键电气参数（如电阻、电容、电感、增益等）进行精确测量。通过比较试验前后参数的变化程度来评估产品的性能受湿热影响的情况。例如，对于一个高精度的电子传感器，要测量其在恒定湿热试验前后的灵敏度和线性度等参数。

加速寿命试验结合失效分析

采用加速寿命试验的方法，通过提高试验的温度和湿度（在合理范围内）来缩短试验周期。在试验过程中，观察产品出现的失效模式，如短路、开路、参数超差等。对失效产品进行解剖分析，确定失效的根本原因是由湿热引起的材料老化、腐蚀还是其他因素。例如，对失效的电源模块进行解剖，检查内部元件的损坏情况，判断是因为电容电解液干涸（可能是高温加速导致）还是线路腐蚀等原因。

外观检查与机械性能测试

检查产品外观是否有明显的腐蚀痕迹、变色、变形等情况。对于**械活动部件的产品，测试其机械性能，如插拔力（对于连接器）、按键行程和按压力（对于按键开关）等。例如，检查户外配电箱的门锁在湿热试验后的开闭是否顺畅，锁扣的咬合是否紧密等。

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