EN IEC 60068-2-14 環境試驗 - 第 2-14 部分:試驗 - 試驗 N:溫度變化

EN IEC 60068-2-14 環境試驗 - 第 2-14 部分:試驗 - 試驗 N:溫度變化

「EN IEC 60068-2-14 環境試驗 - 第 2-14 部分:試驗 - 試驗 N:溫度變化」標準基於歐洲標準,隨後由國際電工委員會 (IEC) 發布,描述了涉及特定環境溫度變化的試驗方法,以分析其對樣品的影響。

EN IEC 60068-2-14 環境試驗 - 第 2-14 部分:試驗 - 試驗 N:溫度變化

溫度變化測試旨在確定溫度變化或連續溫度變化對樣品的影響,而非用於展示低溫或高溫暴露所造成的影響。

溫度變化對測試結果的影響取決於以下因素:

  • 將發生變化的最高和最低調節溫度值。
  • 測試樣品在這些溫度下保持的調節時間。
  • 這些溫度之間的變化率。
  • 調節循環次數。
  • 進入或離開樣品的熱量傳遞量。
  • 樣品及其材料的熱導率。
  • 樣品表面(或相應位置)或核心的溫度變化率。

在電子和機電產品領域,可靠性至關重要。從智慧型手機到工業感測器,各種設備都不斷受到環境壓力因素的衝擊,其中很少有比溫度快速波動更具隱患的。 EN IEC 60068-2-14 標準是測試產品熱阻的國際標準。

此標準確保零件、設備和組件能夠在壓力下承受實際環境中的熱波動而不發生裂縫。它是更廣泛的IEC 60068系列標準的一部分,該系列標準包含一套全面的環境測試方法,旨在模擬極端嚴苛的條件,例如極寒、酷熱、振動等等。該標準重點關注熱衝擊,即溫度的突然變化,這種變化會導致材料膨脹、收縮或嚴重劣化。符合EN IEC 60068-2-14標準有助於製造商避免代價高昂的召回,並增強消費者信心。

EN IEC 60068-2-14 標準主要評估產品在環境溫度快速變化或一系列此類變化下的耐受性能,而非持續承受高溫或低溫。 IEC 60068-2-1(低溫)或 IEC 60068-2-2(乾熱)等標準才是評估持續高溫或低溫耐受性能的依據。 EN IEC 60068-2-14 標準關注的是轉變效應,即溫度快速變化時因差異膨脹、收縮或開裂而產生的應力。

當一塊剛從高溫倉庫取出的電路板被送入冰冷的卡車後部,或者一件醫療器械從烈日炙烤的救護車迅速轉移到空調房內時,設備內部,尤其是在電阻器等熱源附近,會產生巨大的溫度梯度。一個元件的輻射會加熱其相鄰元件,而其他元件則保持低溫,從而導致微應力,進而可能造成焊點斷裂、印刷電路板 (PCB) 翹曲或密封墊鬆動。本標準旨在評估在這些人為應力作用下設備的電氣和機械性能、材料一致性以及整體結構完整性。

EN IEC 60068-2-14 標準的主要目標如下:

  • 性能驗證:確保設備在受到衝擊後功能正常。
  • 材料評估:測試組件和組合(例如金屬和塑膠)在熱循環下的性能。
  • 結構分析:識別組裝中的薄弱環節,這些弱點可能導致動態環境下的故障。

EN IEC 60068-2-14 標準透過定義具有特定嚴重程度的可重複測試方法,幫助工程師評估風險並儘早迭代設計。

EN IEC 60068-2-14 標準適用於廣泛的電工產品:包括散裝元件、完整組件,甚至封閉式外殼。它尤其適用於汽車、航空航太、消費品和醫療產業的電子設備。然而,它並非一個包羅萬象的標準。樣品必須能夠代表實際運作狀態,除非另有規定(為了排除熱效應的影響),否則測試均假定設備處於未通電狀態。

本標準並非僅適用於耐高/低溫性能或密封完整性。此外,除非與其他符合IEC 60068標準的組件結合使用,否則本標準也不適用於處於振動或其他動態條件下的未包裝產品。

EN IEC 60068-2-14 標準包含兩種基本測試方案(鈉和鈮),分別適用於不同的衝擊強度。測試包括在環境試驗箱中對樣品進行受控的溫度循環,並保持一定時間以確保其穩定性。暴露時間因樣本類型(例如,散熱型或非散熱型)而異,但均經過校準,可在不產生不必要誇大的情況下產生實際應力。

  • 測試 Na - 逐漸溫度變化(空氣到空氣):樣品在設定溫度(例如 -40 度到 +85 度)的兩個腔室之間循環,轉移時間為 1-3 分鐘,以模擬適度的環境溫度變化。

循環過程包括低溫穩定化、高溫轉移、穩定化和再次轉移。通常執行 3-15 個循環。溫度變化速率約為每分鐘 10-15 度,模擬自然界的日常溫度波動或儲存-使用轉換過程。

它非常適合評估非極端場景(例如消費性電子產品)在不同氣候條件下的整體穩健性。

  • 測試編號 - 快速溫度變化(液體浸入):將樣品浸入冷熱浴中(例如,+125 度油浴和 -65 度乙二醇浴),每個浴的浸入時間為 5-15 分鐘,轉移時間為 10 秒以內。

循環過程與鈉類似,但循環次數加快至最多10次,快速浸入水中可產生瞬時衝擊。循環通過流體傳遞幾乎瞬間形成更陡峭的斜坡。

它模擬了惡劣環境,例如汽車引擎蓋下的暴露環境或軍事裝備突然下降的高度。需要驗證流體相容性以防止污染。

兩種方法都能精確測量樣品溫度(而不僅僅是室溫),最新版本進一步提高了精度。精度等級可根據產品規格進行定制,但預設值可保證測量結果的重複性。

多年來,憑藉我們經驗豐富的專業團隊,我們始終專注於客戶需求,提供先進的測試服務,並協助客戶建立、實施和改進管理系統。在此框架下,我們也根據「EN IEC 60068-2-14 環境測試 - 第 2-14 部分:試驗 - 試驗 N:溫度變化」標準為企業提供測試服務。

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