在电子电气产品的设计与制造中，环境可靠性试验是评估产品预期寿命、耐久性和在严苛条件下性能稳定性的基石。国际电工委员会（IEC）发布的 IEC 60068-2 系列标准，是这一领域的全球权威指南。它并非单一标准，而是一个庞大的方法论家族，其中关于“老化测试”（通常指长期暴露于环境应力下的耐久性试验）的要求，分散在多个核心分册中。本文旨在解读该系列中与老化评估最相关的几个关键测试标准。
1. 核心老化应力：高温与湿热
长期高温暴露是加速材料老化、评估绝缘性能、元件稳定性及焊点完整性的经典手段。
IEC 60068-2-2: 试验 B: 干热
此标准用于确定元件、设备或其他产品在高温、低湿度条件下使用和贮存的适应性。它模拟的是干燥环境下的长期热老化过程，对塑料件形变、润滑油蒸发、电子元器件参数漂移等失效模式尤为关键。测试通常包含温度稳定、持续暴露（可能数百至上千小时）及恢复阶段。IEC 60068-2-78: 试验 Cab: 恒定湿热
单纯高温往往不够，许多失效由“热”与“湿”协同作用引发。试验 Cab 规定将样品在恒定高温高湿（如 40°C, 93% RH）条件下持续暴露。它能有效评估吸湿引起的材料膨胀、金属腐蚀、绝缘电阻下降、电迁移以及“爆米花”效应（塑料封装集成电路因吸湿在回流焊时开裂）等典型老化问题。
2. 热机械疲劳：温度循环与冲击
温度变化引发的反复膨胀收缩（热机械应力）是导致焊点疲劳、涂层开裂、接触不良的主要老化机理。
IEC 60068-2-14: 试验 N: 温度变化
该标准包含两种主要测试：试验 Na（规定转换时间的快速温度变化） 和 试验 Nb（规定变化率的温度变化）。它们通过在高低温极端值之间进行多次循环，加速模拟昼夜温差、季节变化或设备开关机导致的热疲劳。其严格程度取决于温度范围、转换时间/速率和循环次数，是预测互联结构长期可靠性的核心试验。IEC 60068-2-14 中的冲击测试
同一标准中的 试验 Q 部分，即温度/冷热冲击试验，要求更严酷。它采用两箱法或三箱法，使样品在极端高温和低温环境间实现快速转换（通常几秒内完成）。这种剧烈的热冲击对材料界面、封装结构和异质材料组合的匹配性是极大的考验，能迅速暴露潜在缺陷。
3. 综合环境应力：复合试验
更贴近现实的老化模式往往是多种应力同时作用。IEC 60068-2 系列也提供了复合应力试验方法。
IEC 60068-2-38: 试验 Z/AD: 温度/湿度组合循环试验
这是最著名的综合性老化试验之一，通常被称为“双85试验”（尽管其条件不限于此）。它将温度循环与湿度条件动态结合（例如：-10°C 到 +85°C，湿度在高温阶段维持高值）。这种组合能极其有效地激发由吸湿、呼吸效应、凝结及热膨胀共同导致的失效，是评估汽车电子、户外设备等产品长期可靠性的黄金标准。
4. 专项耐久性：寿命试验与稳态加速
一些标准直接针对特定功能的长期耐久性评估。
IEC 60068-2-21: 试验 U: 终端强度与整体性
该标准虽侧重于机械强度，但其对引线、端子进行的拉应力、弯曲、扭力等测试，本质上是评估其在长期机械应力或多次插拔操作后的老化性能，确保连接可靠性。
标准应用与实践要点
在依据 IEC 60068-2 系列设计老化测试方案时，工程师必须注意：
严酷等级选择：温度值、湿度值、循环次数、暴露时长等“严酷等级”需基于产品预期使用寿命、应用环境（如热带、寒带、工业环境）及可靠性目标来定义，而非盲目采用最高等级。
失效判据明确：测试前后及过程中，需明确监测的电性能、机械性能和外观检查项目。性能参数超出允许偏差即视为失效。
样品状态与安装：标准通常规定样品在“不通电”或“通电运行”状态下测试，这显著影响结果。安装方式也应模拟实际使用情况。
组合与序列：产品鉴定往往需要一套包含多种单项试验（如先温度循环，再恒定湿热，后机械振动）的试验序列，以模拟整个生命周期中遭遇的综合应力。
结论
IEC 60068-2 系列标准为电子电气产品的环境老化评估提供了一个科学、系统且国际公认的框架。深入理解并正确应用其中的干热 (B)、恒定湿热 (Cab)、温度循环 (N)、冷热冲击 (Q) 及温湿度组合循环 (Z/AD) 等核心测试方法，能够有效地在研发阶段暴露设计缺陷、筛选薄弱材料与工艺，从而显著提升产品的长期可靠性与市场竞争力。将这些标准化试验整合进产品开发流程，是从“制造产品”走向“交付可靠品质”的关键一步。
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