Temperature and Humidity Terms
Dew Point temperature Td, in the air water vapor content unchanged, maintain a certain pressure, so that the air cooling to reach saturation temperature called dew point temperature, referred to as dew point, the unit is expressed in ° C or ℉. It's actually the temperature at which water vapor and water are in equilibrium. The difference between the actual temperature (t) and the dew point temperature (Td) indicates how far the air is saturated. When t>Td, it means that the air is not saturated, when t=Td, it is saturated, and when t<Td, it is supersaturated.
dew is the liquid water in the air that condenses on the ground. In the evening or at night, due to the radiation cooling of the ground or ground objects, the air layer close to the surface will also cool down. When the temperature drops below the dew point, that is, when the water vapor content in the air is susaturated, there will be condensation of water vapor on the surface of the ground or ground objects. If the dew point temperature is above 0 ° C at this time, tiny water droplets appear on the ground or ground objects, which are called dew.
frost refers to the white ice crystals formed on the ground or objects after the air close to the ground is cooled to the frost point (meaning the dew point is below 0) under the influence of radiation cooling on the ground.
fog refers to the condensation of water vapor suspended in the atmosphere near the Earth's surface, composed of small water droplets or ice crystals. When the temperature reaches the dew point temperature (or is close to the dew point), the water vapor in the air condenses to form fog.
snow is solid water in the form of snowflakes that falls to the ground from mixed clouds. Precipitation consisting of a large number of white opaque ice crystals (snow crystals) and their polymers (snow masses). Snow is the natural phenomenon of water condensing and falling in the air, or falling snow;
There is a limit to the amount of water vapor that can be contained in a unit volume of air under a certain pressure and a certain temperature. If the water vapor contained in the volume of air exceeds this limit, the water vapor will condense and produce precipitation, and the actual value of water vapor in the volume of air. In terms of absolute humidity. The more water vapor there is, the higher the absolute humidity of the air.
Relative Humidity refers to the percentage of water vapor pressure in the air and saturated water vapor pressure at the same temperature, or the ratio of the absolute humidity of wet air to the maximum absolute humidity that can be reached at the same temperature, and can also be expressed as the ratio of the partial pressure of water vapor in wet air to the saturation pressure of water at the same temperature.
Humidity: wet and dry bulb measurement
The dry and wet bulb thermometer is used to detect the [relative humidity] in the air, the dry bulb temperature is the temperature measured by the general temperature sensor, and the wet bulb temperature is tied on the temperature sensor with a wet cloth, and then soaked in a small cup of water, so that the water is wrapped in the whole sensor, because the relative humidity in the air must be less than or equal to 100% (the water vapor in the air is not saturated). Therefore, the moisture of the wet bulb will be evaporated, and the heat will be taken away during evaporation, resulting in a drop in the wet bulb temperature (the dry bulb temperature is the real air temperature), which means that the greater the difference in the readings of the dry and wet bulb thermometer, the more vigorous the evaporation of water, and the smaller the relative humidity in the air, as long as the temperature of the dry and wet bulb is measured, Then compare [relative humidity table] you can know the relative humidity of the environment at that time.
IEC-60068-2 Combined Test of Condensation and Temperature and Humidity
Difference of IEC60068-2 damp heat test specifications
In the IEC60068-2 specification, there are a total of five kinds of humid heat tests, in addition to the common 85℃/85%R.H., 40℃/93%R.H. In addition to fixed-point high temperature and high humidity, there are two more special tests [IEC60068-2-30, IEC60068-2-38], these two are alternating wet and humid cycle and temperature and humidity combined cycle, so the test process will change temperature and humidity, and even multiple groups of program links and cycles, applied in IC semiconductors, parts, equipment, etc. To simulate the outdoor condensation phenomenon, evaluate the material's ability to prevent water and gas diffusion, and accelerate the product's tolerance to deterioration, the five specifications were organized into a comparison table of the differences in the wet and heat test specifications, and the test points were explained in detail for the wet and heat combined cycle test, and the test conditions and points of GJB in the wet and heat test were supplemented.
IEC60068-2-30 alternating humid heat cycle test
This test uses the test technique of maintaining humidity and temperature alternating to make moisture penetrate into the sample and cause condensation (condensation) on the surface of the product to be tested, so as to confirm the adaptability of the component, equipment or other products in use, transportation and storage under the combination of high humidity and temperature and humidity cyclic changes. This specification is also suitable for large test samples. If the equipment and the test process need to keep the power heating components for this test, the effect will be better than IEC60068-2-38, the high temperature used in this test has two (40 ° C, 55 ° C), the 40 ° C is to meet most of the world's high temperature environment, while 55 ° C meets all the world's high temperature environment, the test conditions are also divided into [cycle 1, cycle 2], In terms of severity, [Cycle 1] is higher than [Cycle 2].
Suitable for side products: components, equipment, various types of products to be tested
Test environment: the combination of high humidity and temperature cyclic changes produces condensation, and three kinds of environments can be tested [use, storage, transportation ([packaging is optional)]
Test stress: Breathing causes water vapor to invade
Whether power is available: Yes
Not suitable for: parts that are too light and too small
Test process and post-test inspection and observation: check the electrical changes after moisture [do not take out the intermediate inspection]
Test conditions: Humidity: 95%R.H.[Temperature change after high humidity maintenance](low temperature 25±3℃←→ high temperature 40℃ or 55℃)
Rising and cooling rate: heating (0.14℃/min), cooling (0.08 ~ 0.16℃/min)
Cycle 1: Where absorption and respiratory effects are important features, the test sample is more complex [humidity not less than 90%R.H.]
Cycle 2: In the case of less obvious absorption and respiratory effects, the test sample is simpler [humidity is not less than 80%R.H.]
IEC60068-2 damp heat test specification difference comparison table
For component type parts products, a combination test method is used to accelerate the confirmation of the test sample's resistance to degradation under high temperature, high humidity and low temperature conditions. This test method is different from the product defects caused by respiration [dew, moisture absorption] of IEC60068-2-30. The severity of this test is higher than that of other humid heat cycle tests, because there are more temperature changes and [respiration] during the test, the cycle temperature range is larger [from 55℃ to 65℃], and the temperature change rate of the temperature cycle is faster [temperature rise: 0.14 ° C /min becomes 0.38 ° C /min, 0.08 ° C /min becomes 1.16 ° C /min], in addition, different from the general humid heat cycle, the low temperature cycle condition of -10 ° C is added to accelerate the breathing rate and make the water condensed in the gap of the substitute freeze, which is the characteristic of this test specification. The test process allows the power test and the applied load power test, but it can not affect the test conditions (temperature and humidity fluctuation, rising and cooling rate) because of the heating of the side product after power. Due to the change of temperature and humidity during the test process, there can not be condensation water droplets on the top of the test chamber to the side product.
Suitable for side products: components, metal components sealing, lead end sealing
Test environment: combination of high temperature, high humidity and low temperature conditions
Test stress: accelerated breathing + frozen water
Whether it can be powered on: it can be powered on and external electric load (it can not affect the conditions of the test chamber because of power heating)
Not applicable: Can not replace moist heat and alternating humid heat, this test is used to produce defects different from respiration
Test process and post-test inspection and observation: check the electrical changes after moisture [check under high humidity conditions and take out after test]
Test conditions: damp heat cycle (25 please - 65 + 2 ℃ / 93 + / - 3% R.H.) please - low temperature cycle (25 please - 65 + 2 ℃ / 93 + 3% R.H. - - 10 + 2 ℃) X5cycle = 10 cycle
Rising and cooling rate: heating (0.38℃/min), cooling (1.16 ℃/min)
Heat and humidity cycle (25←→65±2℃/93±3%R.H.)
Low temperature cycle (25←→65±2℃/93±3%R.H. →-10±2℃)
GJB150-09 damp heat test
Instructions: The wet and heat test of GJB150-09 is to confirm the ability of equipment to withstand the influence of hot and humid atmosphere, suitable for equipment stored and used in hot and humid environments, equipment prone to high humidity, or equipment that may have potential problems related to heat and humidity. Hot and humid locations can occur throughout the year in the tropics, seasonally in mid-latitudes, and in equipment subjected to combined pressure, temperature and humidity changes, with special emphasis on 60 ° C /95%R.H. This high temperature and humidity does not occur in nature, nor does it simulate the dampness and heat effect after solar radiation, but it can find the parts of the equipment with potential problems, but it cannot reproduce the complex temperature and humidity environment, evaluate the long-term effect, and can not reproduce the humidity impact related to the low humidity environment.
Relevant equipment for condensation, wet freezing, wet heat combined cycle test: constant temperature and humidity test chamber
AEC-Q100- Failure Mechanism Based on Integrated Circuit Stress Test Certification
With the progress of automotive electronic technology, there are many complicated data management control systems in today's cars, and through many independent circuits, to transmit the required signals between each module, the system inside the car is like the "master-slave architecture" of the computer network, in the main control unit and each peripheral module, automotive electronic parts are divided into three categories. Including IC, discrete semiconductor, passive components three categories, in order to ensure that these automotive electronic components meet the highest standards of automotive anquan, the American Automotive Electronics Association (AEC, The Automotive Electronics Council is a set of standards [AEC-Q100] designed for active parts [microcontrollers and integrated circuits...] and [[AEC-Q200] designed for passive components, which specifies the product quality and reliability that must be achieved for passive parts. Aec-q100 is the vehicle reliability test standard formulated by the AEC organization, which is an important entry for 3C and IC manufacturers into the international auto factory module, and also an important technology to improve the reliability quality of Taiwan IC. In addition, the international auto factory has passed the anquan standard (ISO-26262). AEC-Q100 is the basic requirement to pass this standard.
List of automotive electronic parts required to pass AECQ-100:
Automotive disposable memory, Power Supply step-down regulator, Automotive photocoupler, three-axis accelerometer sensor, video jiema device, rectifier, ambient light sensor, non-volatile ferroelectric memory, power management IC, embedded flash memory, DC/DC regulator, Vehicle gauge network communication device, LCD driver IC, Single power Supply differential Amplifier, Capacitive proximity switch Off, high brightness LED driver, asynchronous switcher, 600V IC, GPS IC, ADAS Advanced Driver Assistance System Chip, GNSS Receiver, GNSS front-end amplifier... Let's wait.
AEC-Q100 Categories and Tests:
Description: AEC-Q100 specification 7 major categories a total of 41 tests
Group A- ACCELERATED ENVIRONMENT STRESS TESTS consists of 6 tests: PC, THB, HAST, AC, UHST, TH, TC, PTC, HTSL
Group B- ACCELERATED LIFETIME SIMULATION TESTS consists of three tests: HTOL, ELFR, and EDR
PACKAGE ASSEMBLY INTEGRITY TESTS consists of 6 tests: WBS, WBP, SD, PD, SBS, LI
Group D- DIE FABRICATION RELIABILITY Test consists of 5 TESTS: EM, TDDB, HCI, NBTI, SM
The group ELECTRICAL VERIFICATION TESTS consist of 11 tests, including TEST, FG, HBM/MM, CDM, LU, ED, CHAR, GL, EMC, SC and SER
Cluster F-Defect SCREENING TESTS: 11 tests, including: PAT, SBA
The CAVITY PACKAGE INTEGRITY TESTS consist of 8 tests, including: MS, VFV, CA, GFL, DROP, LT, DS, IWV
Short description of test items:
AC: Pressure cooker
CA: constant acceleration
CDM: electrostatic discharge charged device mode
CHAR: indicates the feature description
DROP: The package falls
DS: chip shear test
ED: Electrical distribution
EDR: non-failure-prone storage durability, data retention, working life
ELFR: Early life failure rate
EM: electromigration
EMC: Electromagnetic compatibility
FG: fault level
GFL: Coarse/fine air leakage test
GL: Gate leakage caused by thermoelectric effect
HBM: indicates the human mode of electrostatic discharge
HTSL: High temperature storage life
HTOL: High temperature working life
HCL: hot carrier injection effect
IWV: Internal hygroscopic test
LI: Pin integrity
LT: Cover plate torque test
LU: Latching effect
MM: indicates the mechanical mode of electrostatic discharge
MS: Mechanical shock
NBTI: rich bias temperature instability
PAT: Process average test
PC: Preprocessing
PD: physical size
PTC: power temperature cycle
SBA: Statistical yield analysis
SBS: tin ball shearing
SC: Short circuit feature
SD: weldability
SER: Soft error rate
SM: Stress migration
TC: temperature cycle
TDDB: Time through dielectric breakdown
TEST: Function parameters before and after stress test
TH: damp and heat without bias
THB, HAST: Temperature, humidity or high accelerated stress tests with applied bias
UHST: High acceleration stress test without bias
VFV: random vibration
WBS: welding wire cutting
WBP: welding wire tension
Temperature and humidity test conditions finishing:
THB(temperature and humidity with applied bias, according to JESD22 A101) : 85℃/85%R.H./1000h/bias
HAST(High Accelerated stress test according to JESD22 A110) : 130℃/85%R.H./96h/bias, 110℃/85%R.H./264h/bias
AC pressure cooker, according to JEDS22-A102:121 ℃/100%R.H./96h
UHST High acceleration stress test without bias, according to JEDS22-A118, equipment: HAST-S) : 110℃/85%R.H./264h
TH no bias damp heat, according to JEDS22-A101, equipment: THS) : 85℃/85%R.H./1000h
TC(temperature cycle, according to JEDS22-A104, equipment: TSK, TC) :
Level 0: -50℃←→150℃/2000cycles
Level 1: -50℃←→150℃/1000cycles
Level 2: -50℃←→150℃/500cycles
Level 3: -50℃←→125℃/500cycles
Level 4: -10℃←→105℃/500cycles
PTC(power temperature cycle, according to JEDS22-A105, equipment: TSK) :
Level 0: -40℃←→150℃/1000cycles
Level 1: -65℃←→125℃/1000cycles
Level 2 to 4: -65℃←→105℃/500cycles
HTSL(High temperature storage life, JEDS22-A103, device: OVEN) :
Plastic package parts: Grade 0:150 ℃/2000h
Grade 1:150 ℃/1000h
Grade 2 to 4:125 ℃/1000h or 150℃/5000h
Ceramic package parts: 200℃/72h
HTOL(High temperature working life, JEDS22-A108, equipment: OVEN) :
Grade 0:150 ℃/1000h
Class 1:150℃/408h or 125℃/1000h
Grade 2:125℃/408h or 105℃/1000h
Grade 3:105℃/408h or 85℃/1000h
Class 4:90℃/408h or 70℃/1000h
ELFR(Early Life failure Rate, AEC-Q100-008) : Devices that pass this stress test can be used for other stress tests, general data can be used, and tests before and after ELFR are performed under mild and high temperature conditions.
Propósito de la prueba de choque de temperaturaPrueba ambiental de confiabilidad Además de las altas temperaturas, bajas temperaturas, altas temperaturas y alta humedad, ciclo combinado de temperatura y humedad, el choque de temperatura (choque de frío y calor) también es un proyecto de prueba común, pruebas de choque de temperatura (pruebas de choque térmico, pruebas de choque de temperatura , denominado: TST), el propósito de la prueba de choque de temperatura es descubrir los defectos de diseño y proceso del producto a través de cambios severos de temperatura que exceden el ambiente natural [variabilidad de temperatura superior a 20 ℃ / min, e incluso hasta a 30 ~ 40 ℃/min], pero a menudo hay una situación en la que el ciclo de temperatura se confunde con el choque de temperatura. "Ciclo de temperatura" significa que en el proceso de cambio de temperatura alta y baja, se especifica y controla la tasa de cambio de temperatura; La tasa de cambio de temperatura del "choque de temperatura" (choque de frío y calor) no está especificada (tiempo de rampa), requiere principalmente tiempo de recuperación; de acuerdo con la especificación IEC, existen tres tipos de métodos de prueba de ciclo de temperatura [Na, Nb, NC] . El choque térmico es uno de los tres elementos de la prueba [Na] [cambio rápido de temperatura con un tiempo de conversión específico; medio: aire], los principales parámetros del choque de temperatura (choque térmico) son: Condiciones de alta y baja temperatura, tiempo de residencia, tiempo de retorno, número de ciclos, en condiciones de alta y baja temperatura y tiempo de residencia se basará la nueva especificación actual de la temperatura de la superficie del producto de prueba, en lugar de la temperatura del aire en el área de prueba del equipo de prueba.Cámara de prueba de choque térmico:Se utiliza para probar la estructura del material o el material compuesto, en un instante bajo un ambiente continuo de temperatura extremadamente alta y temperatura extremadamente baja, el grado de tolerancia, para probar los cambios químicos o daños físicos causados por la expansión y contracción térmica en En el menor tiempo, los objetos aplicables incluyen metal, plástico, caucho, electrónica... Dichos materiales pueden utilizarse como base o referencia para la mejora de sus productos.El proceso de prueba de frío y choque térmico (choque de temperatura) puede identificar los siguientes defectos del producto:Diferente coeficiente de dilatación provocado por el decapado de la junta.El agua entra después del agrietamiento con diferente coeficiente de expansión.Prueba acelerada de corrosión y cortocircuito por infiltración de agua.Según la norma internacional IEC, las siguientes condiciones son cambios de temperatura comunes:1. Cuando el equipo se transfiere de un ambiente interior cálido a un ambiente exterior frío, o viceversa2. Cuando el equipo se enfría repentinamente por lluvia o agua fría3. Instalado en el equipo aerotransportado exterior (como: automóvil, 5G, sistema de monitoreo exterior, energía solar)4. En determinadas condiciones de transporte [automóvil, barco, aire] y almacenamiento [almacén sin aire acondicionado]El impacto de la temperatura se puede dividir en dos tipos: impacto de dos cajas e impacto de tres cajas:Instrucciones: El impacto de la temperatura es común [alta temperatura → baja temperatura, baja temperatura → alta temperatura], esta forma también se llama [impacto de dos cajas], otro llamado [impacto de tres cajas], el proceso es [alta temperatura → temperatura normal → baja temperatura, baja temperatura → temperatura normal → temperatura alta], insertado entre la temperatura alta y la temperatura baja, para evitar agregar un amortiguador entre las dos temperaturas extremas. Si observa las especificaciones y las condiciones de prueba, generalmente hay una condición de temperatura normal, la temperatura alta y baja será extremadamente alta y muy baja, en las especificaciones militares y las regulaciones del vehículo verá que hay una condición de impacto de temperatura normal.Condiciones de prueba de choque de temperatura IEC:Alta temperatura: 30, 40, 55, 70, 85, 100, 125, 155 ℃Baja temperatura: 5, -5, -10, -25, -40, -55, -65 ℃Tiempo de residencia: 10 min, 30 min, 1 h, 2 h, 3 h (si no se especifica, 3 h)Descripción del tiempo de residencia del choque de temperatura:El tiempo de permanencia del choque de temperatura, además de los requisitos de la especificación, dependerá del peso del producto de prueba y de la temperatura de la superficie del producto de prueba.Las especificaciones del tiempo de residencia del choque térmico según peso son:GJB360A-96-107, MIL-202F-107, EIAJ ED4701/100, JASO-D001... Esperemos.El tiempo de residencia del choque térmico se basa en las especificaciones de control de temperatura de la superficie: MIL-STD-883K, MIL-STD-202H (aire sobre el objeto de prueba)Requisitos MIL883K-2016 para la especificación [choque de temperatura]:1. Después de que la temperatura del aire alcance el valor establecido, la superficie del producto de prueba debe llegar en 16 minutos (el tiempo de residencia no es inferior a 10 minutos).2. El impacto de las altas y bajas temperaturas supera el valor establecido, pero no supera los 10 ℃.Medidas de seguimiento de la prueba de choque térmico IECMotivo: Es mejor considerar el método de prueba de temperatura IEC como parte de una serie de pruebas, porque algunas fallas pueden no ser evidentes inmediatamente después de completar el método de prueba.Elementos de prueba de seguimiento:Prueba de estanqueidad IEC60068-2-17IEC60068-2-6 Vibración sinusoidalIEC60068-2-78 Calor húmedo constanteIEC60068-2-30 Ciclo de temperatura caliente y húmedaAcabado de condiciones de prueba de impacto de temperatura de bigote de estaño:1. - 55 (+ 0 / -) 10 ℃ por favor - 85 (+ / - 0) 10 ℃, 20 min / 1 ciclo (500 ciclos verifique nuevamente)1000 ciclos, 1500 ciclos, 2000 ciclos, 3000 ciclos2. 85(±5)℃←→-40(+5/-15)℃, 20min/1ciclo, 500ciclos3.-35±5℃←→125±5℃, permanecer durante 7 minutos, 500±4ciclos4. - 55 (+ 0 / -) 10 ℃ por favor - 80 (+ / - 0) 10 ℃, 7 min en residencia, 20 min / 1 ciclo, 1000 ciclosCaracterísticas del producto de la máquina de prueba de choque térmico:Frecuencia de descongelación: descongelación cada 600 ciclos [Condición de prueba: +150 ℃ ~ -55 ℃]Función de ajuste de carga: el sistema puede ajustarse automáticamente según la carga del producto a probar, sin configuración manualCarga de peso elevado: antes de que el equipo salga de fábrica, utilice IC de aluminio (7,5 kg) para la simulación de carga para confirmar que el equipo puede satisfacer la demanda.Ubicación del sensor de choque de temperatura: Se puede seleccionar la salida de aire y la salida de aire de retorno en el área de prueba o se pueden instalar ambas, lo que cumple con la especificación de prueba MIL-STD. Además de cumplir con los requisitos de la especificación, también se acerca más al efecto de impacto del producto de prueba durante la prueba, lo que reduce la incertidumbre de la prueba y la uniformidad de la distribución.
Prueba de rotura transitoria del ciclo de temperatura de la placa VMRLa prueba del ciclo de temperatura es uno de los métodos más utilizados para la prueba de confiabilidad y vida útil de materiales de soldadura sin plomo y piezas SMD. Evalúa las piezas adhesivas y las uniones de soldadura en la superficie de SMD, y causa deformación plástica y fatiga mecánica de los materiales de las uniones de soldadura bajo el efecto de fatiga del ciclo de temperatura fría y caliente con variabilidad de temperatura controlada, para comprender los peligros potenciales y los factores de falla. de uniones de soldadura y SMD. El diagrama de cadena tipo margarita está conectado entre las piezas y las uniones de soldadura. El proceso de prueba detecta el encendido y apagado entre líneas, piezas y uniones de soldadura a través del sistema de medición de rotura instantánea de alta velocidad, que satisface la demanda de pruebas de confiabilidad de conexiones eléctricas para evaluar si las uniones de soldadura, bolas de estaño y las piezas fallan. Esta prueba no es realmente simulada. Su propósito es aplicar una tensión severa y acelerar el factor de envejecimiento en el objeto que se va a probar para confirmar si el producto está diseñado o fabricado correctamente y luego evaluar la vida útil de la fatiga térmica de las uniones de soldadura de los componentes. La prueba de confiabilidad de la conexión eléctrica de ruptura instantánea de alta velocidad se ha convertido en un eslabón clave para garantizar el funcionamiento normal del sistema electrónico y evitar la falla de la conexión eléctrica causada por la falla del sistema inmaduro. Los cambios de resistencia durante un corto período de tiempo se observaron bajo cambios acelerados de temperatura y pruebas de vibración.Objetivo:1. Asegurar que los productos diseñados, fabricados y ensamblados cumplan con los requisitos predeterminados.2. Relajación de la tensión de fluencia de la junta de soldadura y falla por fractura SMD causada por la diferencia de expansión térmica3. La temperatura máxima de prueba del ciclo de temperatura debe ser 25 ℃ menor que la temperatura Tg del material de PCB, para evitar más de un mecanismo de daño del producto de prueba sustituto.4. La variabilidad de temperatura a 20 ℃/min es un ciclo de temperatura, y la variabilidad de temperatura por encima de 20 ℃/min es un choque de temperatura5. El intervalo de medición dinámica de la junta de soldadura no supera 1 min.6. El tiempo de residencia a alta y baja temperatura para la determinación de fallas debe medirse en 5 golpes.Requisitos:1. El tiempo de temperatura total del producto de prueba está dentro del rango de la temperatura máxima nominal y la temperatura mínima, y la duración del tiempo de residencia es muy importante para la prueba acelerada, porque el tiempo de residencia no es suficiente durante la prueba acelerada. , lo que hará que el proceso de fluencia sea incompleto2. La temperatura residente debe ser superior a la temperatura Tmax e inferior a la temperatura TminConsulte la lista de especificaciones:IPC-9701, IPC650-2.6.26, IPC-SM-785, IPCD-279, J-STD-001, J-STD-002, J-STD-003, JESD22-A104, JESD22-B111, JESD22-B113, JESD22-B117, SJR-01
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