當(dāng)環(huán)境溫度快速變化或者在晝夜溫差較大的情況下，電子元器件機(jī)柜內(nèi)、外的溫度差導(dǎo)致水汽在元器件表面凝結(jié)成小水珠。這些凝露水珠與高鹽霧環(huán)境中的鹽分混合，形成了導(dǎo)電性能良好的電解質(zhì)溶液。這種溶液會(huì)加速電子元器件金屬部分的電化學(xué)腐蝕，使原本穩(wěn)定的金屬結(jié)構(gòu)逐漸被破壞，導(dǎo)致元器件的性能下降。為了探究凝露對(duì)產(chǎn)品的影響，我們對(duì)航空航天常用的電子元器件模擬保障機(jī)為研究對(duì)象，研究其凝露腐蝕形成的環(huán)境影響因素。
試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 凝露潮濕氣候箱
試驗(yàn)原理圖：
其中，①凝露潮濕氣候箱；②加熱控溫裝置；③溫度監(jiān)測(cè)裝置；④濕度監(jiān)測(cè)裝置；⑤電子元器件模擬機(jī)柜；⑥PCB 板；⑦電子顯微鏡；⑧顯示器
凝露試驗(yàn)方法：
為保證與現(xiàn)實(shí)環(huán)境條件的貼合性，劃定試驗(yàn)研究的溫度范圍為 20℃~70℃，相對(duì)濕度為 50%~99%，降溫過(guò)程溫度梯度選擇 1℃/min 和 3℃/min 進(jìn)行對(duì)比。
首先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)， 在溫度70 ℃、 相對(duì)濕度 99%的恒溫恒濕條件下對(duì)電子元器件機(jī)柜連續(xù)觀察 1 h，明確電子元器件機(jī)柜的易凝露部位，并根據(jù)劃定的易凝露位置范圍，調(diào)整觀察對(duì)象，便于試驗(yàn)現(xiàn)象的記錄與總結(jié)。
接下來(lái)，開(kāi)展第一組凝露試驗(yàn)下 12 h 的觀察試驗(yàn)，具體參數(shù)見(jiàn)下表。
根據(jù)前期試驗(yàn)結(jié)果確定本次試驗(yàn)的觀察周期，實(shí)驗(yàn)細(xì)化溫度、濕度區(qū)間，對(duì)比第二組試驗(yàn)結(jié)果是否與第一組試驗(yàn)結(jié)果得出的規(guī)律相互吻合，試驗(yàn)的溫度和相對(duì)濕度列于下表。
隨后開(kāi)展從 70 ℃ 至 2 ℃的降溫試驗(yàn)，分別設(shè)置 1 ℃/min 和 3 ℃/min 的降溫梯度，開(kāi)展第三組試驗(yàn)(樣品先后記為 T-21 和 T-22)，研究降溫速率對(duì)凝露現(xiàn)象的影響。
試驗(yàn)探究與結(jié)論：
預(yù)實(shí)驗(yàn)中，在溫度 70℃、相對(duì)濕度 99%的恒溫恒濕條件下對(duì)電子元器件機(jī)柜連續(xù)觀察 1 h。下圖中方框區(qū)域?yàn)轭A(yù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的易凝露部位，即電子元器件機(jī)柜中部接線(xiàn)板位置，且該處凝露現(xiàn)象十分明顯，便于觀察，因此將該位置確定為后續(xù)試驗(yàn)的主要觀察對(duì)象。
第一組凝露試驗(yàn)開(kāi)展 12 h 連續(xù)觀察。試驗(yàn)結(jié)果表明，將電子元器件模擬機(jī)柜置于 T-1(溫度 20℃，相對(duì)濕度50%)、 T-2(溫度 20℃，相對(duì)濕度 99%)和 T-3(溫度 70℃，相對(duì)濕度 50%)環(huán)境下 12 h 內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)凝露現(xiàn)象。
然而如下圖所示
在 T-4(溫度 70℃，相對(duì)濕度 99%)試驗(yàn)環(huán)境下電子元器件發(fā)生了凝露現(xiàn)象：1 ~ 5 h 內(nèi)，凝露水珠聚集并發(fā)生遷移； 6 ~ 12 h 期間，凝露現(xiàn)象消失，但在模擬機(jī)柜板材上觀察到了水珠的富集與遷移現(xiàn)象。綜合以上試驗(yàn)現(xiàn)象，初步推斷高溫、高濕條件會(huì)導(dǎo)致電子元器件產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。
于是進(jìn)一步細(xì)化溫度、濕度區(qū)間，開(kāi)展第二組試驗(yàn)。根據(jù)前期結(jié)果確定本次試驗(yàn)觀察周期為 6 h，每小時(shí)拍照記錄一次。T-5 至 T-18 的試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)電子元器件模擬機(jī)柜在恒溫恒濕處理 6 h 內(nèi)有凝露現(xiàn)象。
如下圖所示，
在 T-19(溫度 70℃，相對(duì)濕度70%)的試驗(yàn)環(huán)境中放置 2 h 后，電子元器件模擬機(jī)柜的電子元器件表面出現(xiàn)水霧，但并未觀察到明顯的聚集水珠，且水霧在 3 h 后消失。
而在 T-20(溫度 70℃，相對(duì)濕度 99%)的環(huán)境條件下恒溫恒濕處理 1 h 后，電子元器件模擬機(jī)柜出現(xiàn)凝露現(xiàn)象，并觀察到聚集性水珠， 2 h 后水珠消失，該凝露過(guò)程如下圖所示。
綜合上述試驗(yàn)結(jié)果可推斷：
高溫、高濕的共同作用導(dǎo)致了電子元器件凝露的產(chǎn)生。在溫度 20~70℃、相對(duì)濕度 50% ~ 98%的研究范圍內(nèi)，當(dāng)試驗(yàn)溫度高于 45℃且相對(duì)濕度大于 70%時(shí)，電子元器件模擬保障機(jī)柜中會(huì)發(fā)生凝露現(xiàn)象。溫度、濕度越高，凝露露珠覆蓋面積越大，凝露現(xiàn)象越明顯。在溫度 70℃、相對(duì)濕度 99%的高溫高濕環(huán)境下，電子元器件模擬保障機(jī)柜中凝露露珠覆蓋面積最廣。
以上就是對(duì)對(duì)電子元器件機(jī)柜的凝露試驗(yàn)研究，如有凝露試驗(yàn)疑問(wèn)，可以咨詢(xún)環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。
