От смартфонов до компьютеров, от устройств для умного дома до систем управления промышленной автоматизацией — производительность и надежность электронных изделий находятся под пристальным вниманием. Однако на протяжении всего своего жизненного цикла эти изделия неизбежно сталкиваются с различными климатическими условиями, такими как высокие температуры, низкие температуры, высокая влажность и колебания температуры и влажности. Эти факторы окружающей среды могут серьезно повлиять на производительность, срок службы и надежность электронных изделий, вплоть до выхода их из строя.

Камеры для экологических испытаний служат основным оборудованием для решения этой задачи и укрепления мер по обеспечению качества продукции.

Условия эксплуатации электронных изделий и материалов сложны и изменчивы — от тропических условий с высокими температурами и высокой влажностью до суровых низких температур, от коррозии в прибрежных соляных туманах до термического шока во время транспортировки. Любые экстремальные условия потенциально могут привести к сбоям в работе. Традиционные испытания позволяют проверить работоспособность изделия только в стандартных условиях, не позволяя предсказать потенциальные риски в реальных условиях эксплуатации. Камеры для климатических испытаний искусственно имитируют эти сложные условия, сжимая месяцы или даже годы естественного старения в дни или недели, тем самым обеспечивая проверку надежности заранее.

I. Основные методы экологического тестирования электроники

Циклирование температуры

Циклирование температуры позволяет исследовать реакцию оборудования на многократные переходы между высокими и низкими температурами. Оно эффективно выявляет трещины в припое, нарушения герметичности и проблемы, связанные с расширением материала. Камеры с точным контролем температуры обеспечивают повторяемость и отслеживаемость каждого цикла.

Проверка влажности

Влажность влияет на внутренние схемы, материалы и клеи. Испытания в условиях высокой влажности выявляют ранние признаки коррозии или проникновения влаги. Камеры Cantrol специализируются на поддержании постоянного уровня влажности для проведения таких испытаний.

Стабильные камеры поддерживают постоянные условия окружающей среды, что позволяет проводить длительные циклы испытаний, особенно когда продукция требует длительного воздействия высоких температур или влажности.

Камера постоянной температуры и влажности для тестирования продукции

Термический шок

Термошок подвергает оборудование резким колебаниям температуры от экстремальных значений до экстремальных значений. Этот тест имитирует реальные условия эксплуатации, такие как переход из помещения в холодный наружный воздух. Результаты показывают, насколько хорошо материалы выдерживают напряжения, вызванные внезапным расширением и сжатием.

Вибрация и удар

Испытания на механическую вибрацию позволяют оценить устойчивость электронных устройств к повреждениям во время транспортировки, эксплуатации или длительного использования. Испытания на ударопрочность имитируют ударные воздействия, такие как случайные падения или столкновения устройств. Эти испытания помогают подтвердить механическую стабильность.

Испытания на высотную устойчивость

Высотные камеры имитируют условия низкого давления во время авиаперевозок или высотных работ. Эти испытания особенно важны для изделий, содержащих батареи или герметичные корпуса.

Испытания на пыле- и пыленепроницаемость

Некоторые электронные устройства требуют защиты от пыли или общей защиты. Проверка на пылеобразование гарантирует, что частицы пыли не смогут проникнуть в чувствительные зоны. Результаты помогают компаниям получить необходимый уровень защиты IP.

II. Основные типы камер для экологических испытаний и сценарии их применения.

1. Тип климатической среды (солевой туман, влажность/жара, высокая/низкая температура): Имитирует климатические условия, такие как температура/влажность, солевой туман и УФ-излучение, для проверки коррозионной стойкости материала и его устойчивости к старению.

Типичные сценарии применения: прибрежное электронное оборудование, наружные коммуникационные терминалы, корпуса из полимерных материалов.

2. Тип механической среды (вибрация, удар, падение): Имитирует механические напряжения, такие как вибрация, кратковременные удары и свободное падение, для проверки прочности конструкции и надежности соединений компонентов.

Типичные области применения: автомобильная электроника, бытовая электроника, компоненты аэрокосмической отрасли.

3. Комплексные экологические испытания (тройное комбинированное испытание, комбинированное испытание на воздействие температуры и солевого тумана):

Многофакторное скоординированное моделирование для воспроизведения сложных экологических стрессов, встречающихся в реальных условиях.

Типичные области применения: военно-морская электроника, высококачественные полупроводники, оборудование для возобновляемой энергетики.

III. Важность испытаний в климатической камере для электронных изделий

(A) Моделирование экстремальных и реальных условий окружающей среды

1. Моделирование высокотемпературной среды и ее влияние на электронные изделия.

В условиях высоких температур электронные компоненты внутри устройств сталкиваются с серьезными проблемами. Например, производительность полупроводниковых приборов может изменяться с повышением температуры, что приводит к нестабильности параметров схемы. Чрезмерный нагрев также ускоряет старение компонентов, сокращая срок их службы. В качестве примера можно привести компьютерные процессоры: длительная работа при высоких температурах может привести к недостаточному отводу тепла, срабатыванию автоматического регулирования для защиты чипа и значительному снижению производительности системы. В тяжелых случаях это может даже привести к необратимому повреждению процессора.

2. Моделирование низкотемпературной среды и ее последствия.

Низкие температуры также создают проблемы для электронных изделий. Некоторые материалы становятся хрупкими в холодных условиях — пластиковые корпуса могут трескаться, что ухудшает внешний вид изделия и его защитные свойства. Для электронных устройств с батарейным питанием низкие температуры значительно снижают активность батареи и сокращают срок ее службы. Например, время работы батареи смартфона часто заметно сокращается в холодные зимние месяцы, что иллюстрирует прямое влияние низких температур на производительность батареи.

3. Проблемы, возникающие в условиях высокой влажности

Высокая влажность является одним из главных врагов электронных изделий. Влага может образовывать проводящие пути на печатных платах, вызывая короткие замыкания и внезапные отказы. Одновременно высокая влажность ускоряет коррозию металлических компонентов, таких как разъемы и провода внутри электронных устройств. Коррозия увеличивает контактное сопротивление, ухудшает качество передачи сигнала и в конечном итоге приводит к снижению производительности или выходу изделия из строя.

4. Испытание структуры и функциональности изделия в условиях температуры и влажности.

В практическом использовании электронные изделия часто сталкиваются с переменными температурами и влажностью — например, при переходе из холодных наружных помещений в теплые и влажные внутренние пространства. Эти резкие перепады температуры и влажности вызывают термическое расширение и сжатие внутри изделия, угрожая его структурной целостности. Например, в плохо герметизированных электронных устройствах во время таких циклов может проникать влага, повреждая внутренние компоненты или вызывая серьезные проблемы, такие как расслоение печатной платы из-за многократного воздействия.

(2) Проверка надежности и стабильности продукции

1. Долгосрочные испытания на воздействие окружающей среды для определения срока службы и долговечности изделия.

Жизненный цикл электронных изделий в реальных условиях эксплуатации можно приблизительно оценить с помощью длительных испытаний в климатических камерах с имитацией воздействия окружающей среды. Например, поместив партию электронных изделий в... климатическая камера Воздействие высоких температур и высокой влажности в течение нескольких месяцев позволяет наблюдать изменения показателей производительности, таких как частота отказов или скорость снижения производительности, что обеспечивает научную основу для установления гарантийного срока и оценки надежности.

2. Велосипедные тесты для оценки адаптивности к изменениям окружающей среды.

Испытания на цикличность изменения температуры и влажности эффективно оценивают адаптивность электронного устройства при частом переключении между различными условиями окружающей среды. Например, некоторые электронные устройства, предназначенные для использования на открытом воздухе, должны стабильно работать в условиях высоких дневных температур, низких ночных температур и значительных колебаний влажности. Имитируя эти циклы изменения температуры и влажности в климатической камере и наблюдая за изменениями производительности после нескольких циклов — например, загружается ли устройство нормально или сохраняет полную функциональность — можно определить адаптивность устройства к окружающей среде и его надежность.

Заключение

Будь то потребительская электроника, автомобильная промышленность, новые источники энергии или другие гражданские отрасли, а также аэрокосмическая, оборонная и другие высокотехнологичные производственные сферы, климатические испытательные камеры стали ключевым элементом тестирования надежности продукции. Они служат не только «детекторами» для выявления дефектов, но и «паспортами» для сертификации соответствия и «оптимизаторами» для контроля затрат. В условиях отраслевой тенденции к разработке высококачественной продукции, точное моделирование условий окружающей среды является важнейшим путем для закрепления электронных изделий и материалов на рынке и завоевания доверия.

Электронная почта: hello@utstesters.com

Прямой номер: +86 152 6060 5085

Тел.: +86-596-7686689

Веб: www.uttesters.com