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恒溫恒濕試驗箱典型應用—溫濕度可控環境下的可靠性驗證平臺
時間： 2025-11-06 17:11 來源： 林頻儀器
一、技術定位
恒溫恒濕試驗箱（Constant Temperature & Humidity Chamber, CTHC）可在同一艙體內實現溫度（-70 ℃~+180 ℃）與濕度（10 %RH~98 %RH）的獨立、精確、長期恒定控制，其綜合應力覆蓋能力顯著優于單一溫度型高低溫箱，因而成為電子、材料、醫藥、食品、汽車、航空航天等領域進行環境適應性驗證的核心硬件。
恒溫恒濕試驗箱應用領域廣泛
恒溫恒濕試驗箱應用領域廣泛
二、行業應用場景
電子與半導體
• 元器件篩選：手機、可穿戴設備對溫漂敏感，通過 85 ℃/85 %RH 1000 h 高壓蒸煮試驗（HAST）提前暴露焊接微裂紋、金絲氧化缺陷，失效率可由 500 ppm 降至 50 ppm。
• SMT 封裝防護：IC 在回流焊峰值 260 ℃時，若含水率>0.1 wt%，樹脂/芯片界面水蒸氣壓力可達 2 MPa，導致“爆米花”開裂；CTHC 用于 40 ℃/5 %RH 低溫烘焙 48 h，將含水率控制在 0.05 wt% 以下，顯著降低分層風險。
材料與化工
• 高分子老化：GB/T 7141 規定 70 ℃/95 %RH 56 天雙“85”試驗，可推算 PET 聚酯 23 ℃ 下 20 年拉伸強度保持率。
• 建筑材料：ASTM C666 凍融循環需先在 CTHC 中 23 ℃/50 %RH 恒重 72 h，確保含水率基準一致，提高混凝土抗凍性數據可比性。
汽車與軌道交通
• 內飾件 VOC 評價：將樣品置于 65 ℃/10 %RH 4 h 后采集氣體，模擬夏季暴曬后的座艙環境，甲醛釋放量超標風險可提前識別。
• 傳感器耐久：新能源電池管理系統的溫濕度傳感器，需通過 -40 ℃↔85 ℃、5 %RH↔95 %RH 100 次交變循環，驗證漂移<±1.5 %RH。
醫藥與生命科學
• 穩定性考察：ICH Q1A(R2) 要求 25 ℃/60 %RH（長期）、40 ℃/75 %RH（加速）6 個月，CTHC 提供 ±2 %RH、±0.5 ℃ 的嚴苛公差，確保藥品有效期外推數據獲監管機構認可。
• 無菌包裝：注射器膠塞在 60 ℃/80 %RH 14 天后，進行穿刺落屑試驗，可評估極端運輸條件下的密封完整性。
食品與農產品
• 水分活度（aw）模擬：奶粉在 40 ℃/ aw 0.85 條件下 30 天，可預測結塊、脂肪氧化貨架期；CTHC 通過干濕氣體動態配比，實現 aw 控制精度 ±0.005。
• 冷鏈斷裂復溫：速凍藍莓經 -18 ℃冷鏈后，于 25 ℃/75 %RH 放置 6 h，重復 5 次，觀察表皮破裂率，為電商物流制定最大斷鏈時間提供依據。
航空航天
• 機載電子設備：RTCA DO-160 Section 4 規定運行試驗 55 ℃/95 %RH 48 h，再轉入 -55 ℃低溫工作，CTHC 與高低溫箱串聯使用，可節省 30 % 試驗周期。
• 復合材料：碳纖維/環氧層壓板在 70 ℃/85 %RH 1000 h 后，層間剪切強度保持率需≥80 %，為機翼前緣濕熱壓縮設計提供關鍵輸入。
三、選型與使用要點
容積匹配：被測樣品總體積≤艙內容積 1/3，確保循環風量>10 m/s，避免溫濕度梯度。
斜率控制：電子負載推薦 1 ℃/min、5 %RH/min，防止表面結露導致額外應力。
數據追溯：內置 21 CFR Part 11 合規軟件，自動生成不可篡改的溫濕度曲線，滿足 FDA、CNAS 審計要求。
從 5 nm 晶圓到百米復合材料機翼，恒溫恒濕試驗箱以單一平臺提供可重復、可溯源的溫濕度應力，貫穿產品研發、質量控制、失效分析全生命周期。隨著 IEC 60068、MIL-STD-810、JEDEC JESD22 等行業標準持續升級，CTHC 將繼續扮演“可靠性守門人”的核心角色，助力企業降低現場失效率、縮短上市周期、提升品牌信譽。
