
PCB(印制电路板)和 PCBA(印制电路板组件,即 PCB 焊接元器件后的成品)的高温高湿试验,是电子行业为评估产品在湿热环境下可靠性而设计的核心测试项目,其背景与电子设备的应用场景、失效风险及质量管控需求密切相关。
| 项目背景
PCB(印制电路板)和 PCBA(印制电路板组件,即 PCB 焊接元器件后的成品)的高温高湿试验,是电子行业为评估产品在湿热环境下可靠性而设计的核心测试项目,其背景与电子设备的应用场景、失效风险及质量管控需求密切相关。
| 项目概述
高温高湿试验是一种模拟产品在极端湿热环境下使用和存储状况的可靠性测试方法,通过人为创造高温、高湿度的环境条件,对产品的性能、稳定性及耐久性进行评估。
该试验的核心目的在于检验产品在湿热环境中是否能保持正常功能,提前发现可能存在的质量隐患,如材料老化、结构变形、电气性能下降等问题,从而为产品的设计改进、质量控制和可靠性提升提供依据。
在试验标准方面,国际上常用的有 IEC、ISO 标准,国内则有 GB/T 等相关标准,这些标准对试验的环境参数、持续时间、样品处理等方面做出了明确规定,以确保试验结果的科学性和可比性。
试验条件通常根据产品的实际使用场景和相关标准来设定,温度一般在 40℃-85℃之间,相对湿度在 60%-95% 之间,试验持续时间从几小时到几千小时不等。例如,对于电子电器产品,常采用 40℃、90%-95% 相对湿度的条件进行试验,持续时间可能为 1000 小时。
高温高湿试验适用于多种产品,包括电子元器件、电工设备、汽车零部件、塑料橡胶制品、涂料涂层等。通过该试验,可以评估电子元件的焊点是否会因湿热而出现虚焊、氧化;检查塑料件是否会因吸湿而发生尺寸变化、强度降低;验证涂料涂层是否会出现起泡、脱落、变色等现象。
试验结束后,会对样品进行外观检查、性能测试等,与试验前的状态进行对比分析,判断产品是否满足相关的可靠性要求。若产品在试验中出现性能指标超出允许范围或外观出现明显损坏等情况,则表明其在湿热环境下的可靠性不足,需要进行针对性改进。
| 测试目的
1.提前暴露缺陷:在产品量产前或投入市场前,通过试验发现设计(如线距设计不合理)、材料(如阻焊层耐湿性差)或工艺(如镀铜不良)中的问题,避免批量失效。
2.验证设计可靠性:确认产品在预期寿命内(如消费电子通常要求 3-5 年,工业设备 10 年以上),即使经历高温高湿环境,仍能保持关键性能(如绝缘电阻≥10⁸Ω、无短路 / 断路)。
3.支持产品认证:许多行业(如汽车、医疗)要求产品通过高温高湿等可靠性试验,作为进入市场的认证依据,确保产品符合安全和性能标准。
综上,PCB/PCBA 高温高湿试验的背景源于实际应用环境的挑战、对核心失效机理的针对性验证需求,以及行业质量管控与标准化的推动,是保障电子设备在湿热环境下可靠运行的关键测试环节。。
| 试验标准
标准类型 |
典型标准编号 |
适用场景 |
国际标准 |
IEC 60068-2-30 |
规定交变湿热试验(温度循环 + 湿度变化),适用于电子元件及组件。 |
电子行业标准 |
IPC-9102 |
针对 PCBA 的可靠性测试,包含高温高湿条件(如 85℃/85% RH,1000 小时)。 |
元器件标准 |
JEDEC JESD22-A101 |
半导体器件的恒定湿热试验(如 40℃/93% RH,1000 小时)。 |
国内标准 |
GB/T 2423.3-2006 |
等同 IEC 60068-2-78,规定恒定湿热试验;GB/T 2423.4-2008 对应交变湿热试验。 |
| 服务产品/领域
电子电气领域
这一领域的产品对湿热环境较为敏感,高温高湿试验是必不可少的环节。包括各类电子元器件,如电阻、电容、电感、芯片等,通过试验可检验其是否会因湿热导致性能参数漂移、短路甚至失效;还有手机、电脑、电视机等消费电子产品,以及冰箱、空调、洗衣机等家用电器,试验能验证它们在湿热环境下能否正常开机运行、功能是否稳定,避免出现屏幕闪烁、按键失灵等问题。
汽车工业领域
汽车在行驶和停放过程中,常面临不同地域的高温高湿环境,相关零部件需经受严格测试。汽车电子零部件,如车载导航、传感器、ECU(电子控制单元)等,试验可评估其在发动机舱等高温高湿区域的工作可靠性;汽车内饰件,像座椅面料、仪表盘塑料件等,能通过试验判断是否会出现霉变、老化、变形等情况;此外,汽车灯具、线束等也需进行高温高湿试验,确保其性能不受湿热影响。
材料化工领域
各类材料在湿热环境下的性能变化是该领域关注的重点。塑料和橡胶制品,如管道、密封件、垫片等,试验可检测其是否会因吸湿而发生尺寸膨胀、硬度下降、断裂等现象;涂料和涂层产品,通过试验能观察是否出现起泡、剥落、变色、粉化等问题,评估其防护性能;金属材料及其制品则可检验在高温高湿环境下的锈蚀情况,判断耐腐蚀能力。
医疗器械领域
医疗器械的可靠性直接关系到患者的生命安全,高温高湿试验至关重要。医用电子设备,如监护仪、除颤仪等,试验可确保其在湿热环境下测量数据的准确性和设备运行的稳定性;一次性医疗器械,如输液器、注射器等,能通过试验检验其材料是否会因湿热发生降解,影响使用安全性。
航空航天领域
航空航天产品所处的环境复杂多变,高温高湿试验是保障其可靠性的重要手段。飞行器上的电子设备、传感器、线缆等,试验可模拟在高空湿热环境或地面存储时的状况,验证其能否正常工作;航天材料,如航天器的外壳材料、隔热材料等,通过试验评估其在湿热环境下的物理和化学性能是否稳定。
| 项目优势
1. 提前发现潜在问题,降低市场风险。
2. 提升产品可靠性,增强市场竞争力。
3. 为产品设计优化提供科学依据。
4. 满足行业标准与法规要求,拓展市场准入。
5. 降低生产成本,提高生产效率。