藍牙耳機、智能傳感器等小型電子產品,在運輸與使用中易因溫濕度波動出現焊點開裂、電路短路等故障。可程式桌上型小型環境試驗箱憑借精準控溫控濕與程序編輯功能,能模擬環境加速老化,快速評估產品可靠性,本文依據 IEC 60068、GB/T 2423 標準梳理核心流程。

一、測試原理與核心指標
試驗箱通過壓縮機與加濕器實現 - 40℃~125℃溫區、10%~98% RH 濕度控制,配合可編程程序模擬環境應力:高溫高濕(85℃/95% RH)加速金屬線路氧化與封裝吸濕,低溫低濕(-40℃/30% RH)引發材料收縮,溫變循環加劇焊點熱疲勞。核心評估指標分三類:電性能(絕緣電阻≥200MΩ、漏電流≤1mA、信號延遲<5ms)、結構可靠性(外殼無裂紋、接插件插拔力衰減≤15%)、環境耐受性(溫濕度循環后故障率<5%)。
二、測試準備與樣品處理
試驗箱需提前校準:溫度波動≤±0.5℃,濕度偏差≤±3% RH,溫變速率誤差<o.5℃/min;配備校準后的絕緣電阻測試儀、萬用表、拉力計。樣品選同批次 12 臺,分 10 臺測試組與 2 臺基準組,先 50℃/24h 預烘烤除潮,記錄初始絕緣電阻、功能狀態、外殼尺寸。用防靜電夾具固定樣品,間距≥15cm 防熱堆積,MOSFET 等敏感元件貼靜電防護貼,避免低濕靜電擊穿。

三、參數設置與運行檢測
按場景編程:消費電子設 “-20℃/50% RH 2h→65℃/85% RH 2h" 循環 30 次(模擬 1 年使用);工業傳感器用 “-40℃/30% RH 4h→85℃/95% RH 4h" 循環 50 次;車規元件執行 “-40℃→125℃"(5℃/min)快速溫變循環 100 次。運行時實時監控:高溫高濕組跟蹤絕緣電阻(降超 20% 報警),低溫組監測啟動成功率,每 10 次循環抽測 2 臺樣品功能;設備異常(如濕度驟降)需停機,恢復后補 5 次循環。
測試結束后,樣品在 23℃/50% RH 環境靜置 72h,再全面檢測:電性能用萬用表測回路通斷、絕緣電阻測試儀測漏電流;結構用拉力計測插拔力、顯微鏡查焊點裂紋;功能上連續運行 48h 記故障次數。計算性能保留率,繪 “循環次數 - 故障率" 曲線,出具含初始數據、失效模式、優化建議的報告。
四、常見問題與優化
同批次樣品失效差異大,需查預烘烤時間或夾具接觸;溫變冷凝水短路,可在程序中加升溫前除濕;低溫啟動失敗多為電源管理缺陷,需優化補償電路。設備維護:每周清潔濕度傳感器與風道,每月校準溫濕度探頭,每半年換防塵濾網。規范測試可降 40% 售后故障率,為材料選型(如 SAC305 柔性焊料)與結構優化提供數據支撐。