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老化測(cè)試設(shè)備

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Q-SUN氙燈老化箱在電子產(chǎn)品光老化測(cè)試的應(yīng)用 | IEC 60068-2-5

發(fā)布時(shí)間：2021-07-23T11:07:12

電子產(chǎn)品的種類很多，大部分是室內(nèi)產(chǎn)品，涉及到的電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)主要是IEC 60068-2-5,MIL-STD-810,DIN 75220等。

電子產(chǎn)品光老化測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)介紹

IEC 60068

IEC 60068-2-5（1975）是電子產(chǎn)品最早的陽光模擬測(cè)試，IEC 60068主要涉及三部分內(nèi)容：

IEC 60068-1: 概覽

IEC 60068-2-X:環(huán)境測(cè)試。IEC 60068-2是電子產(chǎn)品的一系列環(huán)境測(cè)試規(guī)程，覆蓋了溫度，振動(dòng)，沖擊，鹽霧和光老化測(cè)試，其中IEC 60068-2-5就是陽光模擬測(cè)試

IEC 60068-3-X:支持性文件

MIL-STD-810

MIL-STD-810是環(huán)境工程考量和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，類似于IEC 60068,是對(duì)于產(chǎn)品部件級(jí)別的環(huán)境測(cè)試。其中MIL-STD-810C 505.1（1975）標(biāo)準(zhǔn)中提到陽光模擬測(cè)試的目的，是為了考察在地表大氣中陽光輻射到設(shè)備上的影響，這個(gè)測(cè)試僅僅是考慮到達(dá)地表的太陽光譜。

無論是IEC 60068還是MIL-STD-810標(biāo)準(zhǔn)，都有一定的局限性，在開發(fā)之初是為進(jìn)行熱載荷測(cè)試，但還是被用于光老化測(cè)試，相比于全光譜，紫外波段沒有特別去控制。

DIN 75220

DIN 75220（在陽光模擬箱中汽車零部件的老化），和IEC&MIL是有關(guān)聯(lián)的，專門針對(duì)汽車零部件的光老化測(cè)試，主要模擬戶外陽光，也有夜晚的模擬測(cè)試。

電子產(chǎn)品的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有不同的目的，有些考察電子產(chǎn)品的熱老化（電子產(chǎn)品由于光照循環(huán)，溫度變化導(dǎo)致零部件間產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力），有些考察電子產(chǎn)品的光老化（光照時(shí)間長），熱老化測(cè)試更關(guān)注長波段如可見光和紅外線，大部分的光老化測(cè)試不控制紅外部分，燈管老化會(huì)導(dǎo)致紅外增加。光老化和熱老化在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確的界定，可根據(jù)不同的測(cè)試目的，有所側(cè)重。

測(cè)試程序--以MIL-STD-810 method 505和IEC 60068-2-5為例

MIL-STD-810 method 505

MIL-STD-810 Method 505中有2個(gè)測(cè)試程度，程序1考察的是熱老化，程序2考察的是材料光老化。

下表是MIL-STD-810 505.5C-I中頻譜能量分布和允許公差

Spectral Region
光譜
Bandwidth
波段（nm）
Natural Radiation
自然輻射（%）
Tolerance
容忍度（%）
Irradiance
輻照度（W/m2）
Spectral Region Irradiance
光譜輻照度（W/m2）
MinMax
Ultraviolet-B
UVB
280-3200.50.30.75.65.6
Ultraviolet-A
UVA
320-3602.41.8326.962.7
360-4003.22.44.435.8
Visible
可見光
400-52017.916.119.7200.5580.2
520-64016.614.918.3185.9
640-80017.312.819193.8
Infrared
紅外光
800-300042.133.750.5471.5471.5
Total總計(jì)11201120

IEC 60068-2-5中，有Sa和Sb測(cè)試程序，Sa程序主要偏重?zé)崂匣瘻y(cè)試，Sb程序主要偏重光老化測(cè)試。

電子產(chǎn)品光老化測(cè)試剪裁

根據(jù)不同產(chǎn)品的實(shí)際測(cè)試要求，和現(xiàn)有設(shè)備的功能，測(cè)試可以剪裁以符合測(cè)試的關(guān)注點(diǎn)。

關(guān)鍵是需要對(duì)測(cè)試材料在實(shí)際服役環(huán)境中經(jīng)受的環(huán)境狀態(tài)和測(cè)試限制條件進(jìn)行剪裁，制定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法以復(fù)制環(huán)境因素作用于材料的影響，而非復(fù)制環(huán)境本身。

測(cè)試方法不能被籠統(tǒng)地調(diào)用，也不能不做改變地應(yīng)用，而是應(yīng)該選擇加以裁剪盡可能地產(chǎn)生相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)。

目前，對(duì)電子產(chǎn)品的光老化測(cè)試主要有三種設(shè)備，一種是氙燈老化箱（氙弧燈管，模擬全光譜太陽光），一種是熒光紫外老化箱（模擬太陽光中的紫外線），一種是鹵素?zé)粝?。Q-LAB認(rèn)為氙燈很好地模擬紫外，能較好地重現(xiàn)戶外的老化現(xiàn)象。

測(cè)試剪裁示例：

定制Q-SUN氙燈老化箱濾光器和設(shè)定值

Spectral Region
光譜
Bandwidth
波段（nm）
Taber 1 Irradiance Specification
表1輻照度（W/m2）
Taber 1 Irradiance Specification
表1輻照度（%）
Spectral Region Irradiance：Q-SUN with Daylight-B/B filter at 0.60 W/m2/nm @ 340nm(W/m2)
光譜輻照度，在340nm處，帶濾光片Daylight-B/B的Q-SUN輻照度為0.60W/m2
Spectral Region Irradiance：Q-SUN with Daylight-Q filter at 0.68 W/m2/nm @ 340nm(W/m2)
光譜輻照度，在340nm處，帶濾光片Daylight-Q的Q-SUN輻照度為0.68W/m2
Spectral Region Irradiance：Q-SUN with Daylight-F filter at 0.75 W/m2/nm @ 340nm(W/m2)
光譜輻照度，在340nm處，帶濾光片Daylight-F的Q-SUN輻照度為0.75W/m2
Ultraviolet-B
UVB
280-3204.060.44.32.63.9
Ultraviolet-A
UVA
320-36070.56.423.726.629.4
360-40036.745.145.6
Visible
可見光
400-520604.255.4147.6182.9183.9
520-640137.9171171.3
640-800157.5195.4196.0
Infrared
紅外光
800-2450411.237.8771.2957.1956.8
Total
總計(jì)
280-2450109010012791580.71586.9

電子產(chǎn)品光老化測(cè)試介紹

MIL-STD 810 505.5測(cè)試

MIL-STD 810 505.5-程序I為例，橫坐標(biāo)是一天24小時(shí)，左邊縱坐標(biāo)是溫度，右邊縱坐標(biāo)是輻照度。圖中粗黑色線是太陽光，A1和A2是溫度線，A1溫度高于A2，代表地球表面日照充足的地區(qū)。

MIL STD 810 505.5 –Procedure I

程序2側(cè)重光老化測(cè)試，光照持續(xù)20小時(shí)，溫度可以選擇A1或A2。

MIL STD 810 505.5 –Procedure II

IEC 60068-2-5測(cè)試

IEC 60068-2-5 Cycles：Sa1

Sa1測(cè)試包含8小時(shí)光照（40℃）和16小時(shí)黑暗（25℃），用于熱循環(huán)測(cè)試。Sa2測(cè)試包含20小時(shí)的光照（40℃）和4小時(shí)的黑暗（25℃），用于材料老化。Sa3測(cè)試包含24小時(shí)光照（40℃），用于光致反應(yīng)。

IEC 60068-2-5測(cè)試

在2018年，光老化測(cè)試被加入IEC 60068-2-5測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)以滿足材料光老化測(cè)試的需求，引用了ISO 4892-2（塑料氙燈測(cè)試方法）中的測(cè)試條件。測(cè)試要求如下：

IEC 60068-2-5 光老化測(cè)試要求

電子產(chǎn)品光老化測(cè)試樣品安裝

許多光老化測(cè)試制成小樣板/樣件進(jìn)行測(cè)試

IEC和MIL標(biāo)準(zhǔn)通常是針對(duì)最終的部件進(jìn)行測(cè)試

安裝三維異樣件可能產(chǎn)生熱和輻照均勻性的問題

電子產(chǎn)品光老化測(cè)試樣品安裝建議

樣品與燈管距離不能太近

測(cè)試面朝燈管

避免在平整的樣品背面使用絕緣材料做背襯

樣品的溫度可能會(huì)超過黑板溫度

總結(jié)

電子產(chǎn)品的光老化測(cè)試具有挑戰(zhàn)性，在進(jìn)行測(cè)試之前要確認(rèn)產(chǎn)品是偏重做熱老化測(cè)試還是光老化測(cè)試，根據(jù)自己的要求，使用裁剪制定更符合需求的測(cè)試，要使用正確的方式安裝3D樣品，3D樣品架可以保持樣品與燈管合適的距離。

Q-SUN氙燈老化測(cè)試箱介紹

Q-SUN氙燈試驗(yàn)箱是用于材料與成品測(cè)試的重要研發(fā)和質(zhì)量控制設(shè)備，測(cè)試暴露于戶外直射陽光、窗玻璃透射陽光或室內(nèi)照明環(huán)境下的產(chǎn)品。Q-SUN試驗(yàn)箱型號(hào)和配置多樣，您可以根據(jù)自己的測(cè)試要求，選擇所需要的型號(hào)。

Q-SUN氙燈老化箱

點(diǎn)擊圖片了解Q-SUN氙燈老化箱更多信息 ?

Q-SUN氙燈試驗(yàn)箱的氙弧燈可以最真實(shí)地再現(xiàn)全光譜太陽光，包括紫外線、可見光和紅外線。對(duì)于許多材料的測(cè)試需要將其曝露在全光譜下，以提供準(zhǔn)確的模擬，特別是在色牢度測(cè)試和耐光性測(cè)試中。

太陽光譜與輻照度

全光譜氙燈

Q-SUN氙燈試驗(yàn)箱使用風(fēng)冷式氙弧燈，顯著降低了操作和維護(hù)費(fèi)用。原燈管的使用壽命為1500小時(shí)，而新一代的燈管可達(dá)3000小時(shí)。

長效濾光器

日光濾光器：日光濾光器用來模擬戶外直射陽光。通常在戶外使用的材料，如屋頂或戶外涂料，應(yīng)使用日光濾光器進(jìn)行測(cè)試。Q-SUN氙燈試驗(yàn)箱有三種不同類型的日光濾光器可選：Daylight – F、Daylight – Q 、Daylight - B/B和window(-Q,-B/SL)&Window(-SF5,-IR,-B04)。

窗玻璃濾光器：窗玻璃濾光器模擬透過玻璃的透射陽光。窗玻璃濾光器用于測(cè)試室內(nèi)材料，如家用電器、五金衛(wèi)浴、印刷材料和紡織品。Q-SUN有5種不同的窗玻璃濾光器：Window Q、Window B/SL、Window SF-5 和 Window IR。

紫外延展濾光器：紫外延展濾光器允許在自然太陽光正常截止點(diǎn)以下的紫外光通過。該濾光器用于提供更快更嚴(yán)酷的測(cè)試條件。紫外延展濾光器被指定用于一些汽車、航空領(lǐng)域的測(cè)試。Q-SUN有兩種紫外延展濾光器可選：Extended UV - Q/B 和 Extended UV- Quartz。

翁開爾是美國Q-LAB中國指定代理商，40年專業(yè)代理美國Q-LAB系列產(chǎn)品，如QUV紫外老化箱，Q-SUN氙燈老化箱，Q-FOG鹽霧試驗(yàn)箱等以及各類配件，歡迎致電咨詢。