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测试样品表面有冷凝水，会影响高低温交变湿热试验结果吗？

信息来源：广东皓天检测仪器有限公司

作者：广东皓天检测仪器有限公司

发布时间：2025-09-18

浏览量：1685 次


一、冷凝水对高低温交变湿热试验结果的核心危害
1. 温湿度参数失真，违背试验设计初衷

高低温交变湿热试验箱的核心价值是为样品提供 “均匀且可控” 的温湿环境，而样品表面冷凝水会打破这种平衡。例如在车载芯片 “-40℃~85℃循环 + 60% RH 恒湿” 测试中，若样品表面因温度骤降形成冷凝水，水珠会吸收环境热量，导致样品局部温度比设定值低 3~5℃，同时水珠蒸发会使周围湿度瞬时升至 80% RH 以上，造成 “低温段湿度超标、高温段温度滞后” 的双重偏差，使芯片耐温湿性能的检测数据失真，无法反映真实使用场景下的可靠性。


2. 样品物理 / 功能损坏，导致误判耐候性
不同类型样品对冷凝水的耐受度差异极大，冷凝水往往会直接破坏样品结构或功能，进而误判为 “样品耐候性不达标”。如测试柔性 OLED 车载显示屏时，冷凝水会渗入屏幕模组的封装缝隙，导致背光层短路、触控响应延迟，甚至出现不可逆的残影，而实际问题源于冷凝水而非显示屏本身的耐湿热能力；对于半导体晶圆，冷凝水与晶圆表面的金属电路接触会引发电化学腐蚀，导致电路导通性下降，误判为晶圆材料的耐蚀性不合格，严重影响产品研发或量产检测的决策。
3. 数据重复性差，试验结果失去参考价值

高低温交变湿热试验需保证 “相同条件下结果一致”，但冷凝水的产生具有随机性 —— 受样品摆放位置、内胆气流分布、设备温湿切换速度等因素影响，每次试验的冷凝水形成位置、量均不同。例如测试动力电池电芯时，一次试验冷凝水集中在电芯正极，导致局部容量衰减 10%；第二次试验冷凝水在电芯侧面，容量衰减仅 3%，两次数据偏差远超标准允许的 ±2% 范围，使试验结果无法用于评估电芯的真实耐湿热性能，失去数据参考意义。


二、冷凝水产生的关键成因（结合高低温交变湿热试验箱特性）
冷凝水的本质是 “样品表面温度低于环境露点温度”，其产生与高低温交变湿热试验箱的运行参数、结构状态及样品摆放密切相关：一是设备温湿协同控制不足，若温变速率设定过快（如超过 5℃/min），高低温交变湿热试验箱的湿度调节模块（如蒸汽加湿、分子筛除湿）无法同步跟进，导致环境湿度先于温度达到设定值，样品表面因温度未跟上而低于露点；二是样品摆放不当，若样品紧贴高低温交变湿热试验箱内胆壁或相互遮挡，会阻碍内胆风道的 “上送下回” 气流循环，造成样品表面温度与环境温度形成 5~8℃温差，触发冷凝；三是设备核心部件异常，如蒸发器结霜导致制冷效率下降、湿度传感器位置偏移导致检测滞后，均会使高低温交变湿热试验箱的温湿控制精度下降，间接引发冷凝水。


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一、冷凝水对高低温交变湿热试验结果的核心危害
1. 温湿度参数失真，违背试验设计初衷

高低温交变湿热试验箱的核心价值是为样品提供 “均匀且可控” 的温湿环境，而样品表面冷凝水会打破这种平衡。例如在车载芯片 “-40℃~85℃循环 + 60% RH 恒湿” 测试中，若样品表面因温度骤降形成冷凝水，水珠会吸收环境热量，导致样品局部温度比设定值低 3~5℃，同时水珠蒸发会使周围湿度瞬时升至 80% RH 以上，造成 “低温段湿度超标、高温段温度滞后” 的双重偏差，使芯片耐温湿性能的检测数据失真，无法反映真实使用场景下的可靠性。


2. 样品物理 / 功能损坏，导致误判耐候性
不同类型样品对冷凝水的耐受度差异极大，冷凝水往往会直接破坏样品结构或功能，进而误判为 “样品耐候性不达标”。如测试柔性 OLED 车载显示屏时，冷凝水会渗入屏幕模组的封装缝隙，导致背光层短路、触控响应延迟，甚至出现不可逆的残影，而实际问题源于冷凝水而非显示屏本身的耐湿热能力；对于半导体晶圆，冷凝水与晶圆表面的金属电路接触会引发电化学腐蚀，导致电路导通性下降，误判为晶圆材料的耐蚀性不合格，严重影响产品研发或量产检测的决策。
3. 数据重复性差，试验结果失去参考价值

高低温交变湿热试验需保证 “相同条件下结果一致”，但冷凝水的产生具有随机性 —— 受样品摆放位置、内胆气流分布、设备温湿切换速度等因素影响，每次试验的冷凝水形成位置、量均不同。例如测试动力电池电芯时，一次试验冷凝水集中在电芯正极，导致局部容量衰减 10%；第二次试验冷凝水在电芯侧面，容量衰减仅 3%，两次数据偏差远超标准允许的 ±2% 范围，使试验结果无法用于评估电芯的真实耐湿热性能，失去数据参考意义。


二、冷凝水产生的关键成因（结合高低温交变湿热试验箱特性）
冷凝水的本质是 “样品表面温度低于环境露点温度”，其产生与高低温交变湿热试验箱的运行参数、结构状态及样品摆放密切相关：一是设备温湿协同控制不足，若温变速率设定过快（如超过 5℃/min），高低温交变湿热试验箱的湿度调节模块（如蒸汽加湿、分子筛除湿）无法同步跟进，导致环境湿度先于温度达到设定值，样品表面因温度未跟上而低于露点；二是样品摆放不当，若样品紧贴高低温交变湿热试验箱内胆壁或相互遮挡，会阻碍内胆风道的 “上送下回” 气流循环，造成样品表面温度与环境温度形成 5~8℃温差，触发冷凝；三是设备核心部件异常，如蒸发器结霜导致制冷效率下降、湿度传感器位置偏移导致检测滞后，均会使高低温交变湿热试验箱的温湿控制精度下降，间接引发冷凝水。


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