IEC 60068-2-1 저온 시험: 방법, 절차 및 챔버 요구사항

IEC 60068-2-1은 IEC 60068 시리즈의 저온 부분입니다. 제품이 저온에서 보관, 운송 또는 작동되는 경우를 포함하여 저온 조건에서 부품, 장비 및 재료의 성능, 신뢰성 및 기능 안정성을 평가하는 데 사용되는 저온 시험 절차를 규정합니다.

시험이 판별하는 것

이 시험은 제품이 저온에서 성능 저하나 고장 없이 작동, 생존 또는 보관될 수 있는지 여부를 확인합니다. 자동차 전자장치(ECU, 센서, 배터리 시스템), 항공우주 및 방위 시스템, 반도체 및 PCB 어셈블리, 산업 제어 시스템, 소비자 및 통신 장비에 적용됩니다.

엔지니어링 목적은 재료의 취성 파괴 위험 식별, 전자장치의 저온 시동 거동 평가, 솔더 조인트 및 PCB 응력 고장 검출, 윤활 및 기계 시스템 안정성 검증, 한랭 기후에서의 보관 및 운송 시뮬레이션입니다.

두 가지 시험 방법

IEC 60068-2-1은 두 가지 주요 방법을 규정합니다.

Test Ab – 비발열 시료에 대한 저온 시험. 시료를 상온 조건에서 챔버에 넣고 온도를 규정 수준까지 서서히 낮추며, 시료에는 전원을 인가하지 않습니다. 유지 시간은 요구사항에 따라 일반적으로 16시간에서 72시간입니다.

Test Ad – 발열 시료에 대한 저온 시험. 온도 노출 중 시료에 전원을 인가하여 저온 스트레스 하의 실제 작동 조건을 평가하며, 챔버 제어 시스템의 안정적인 열 보상이 필요합니다.

일반 절차

1. 표준 대기(23 °C / 50 % RH)에서 전처리.
2. 저온 챔버에 넣기.
3. 규격에 따라 온도 강하.
4. 안정화 기간.
5. 노출 시간.
6. 정상 조건에서 회복.
7. 기능 검증.

챔버 요구사항

IEC 60068-2-1을 충족하려면 챔버가 다음 한계를 유지해야 합니다:

• 온도 범위 – 일반적으로 산업용 등급 −70 °C ~ +180 °C; 용도에 따라 −40 °C 이하까지 최소 성능 필요.
• 온도 균일도 – IEC의 일반 요구사항으로 ≤ ±2.0 °C; 첨단 실험실에서는 ±1.0 °C 이상 요구.
• 온도 안정도 – 정상 상태에서 ±0.5 °C ~ ±1.0 °C.
• 승온/강온 속도 – 규정되지 않는 한 충격이 아닌 제어된 냉각, 선형 또는 단계 제어 프로파일.
• 기류 – 시료에 직접 찬 바람이 닿지 않도록 배치된 강제 대류.
• 데이터 로깅 – 다채널 온도 모니터링 및 IEC 준수 추적성 출력.

저온 시험의 고장 모드

• 열 수축 불일치로 인한 PCB 균열
• 배터리 용량 저하 또는 내부 저항 상승
• LCD 디스플레이 응답 지연 또는 정지
• 재료 수축으로 인한 커넥터 분리
• 기계 어셈블리의 윤활제 고화

이러한 결과는 설계 검증 및 신뢰성 개선 루프에 피드백으로 활용됩니다.

IEC 60068-2-1과 IEC 60068-2-14의 비교

IEC 60068-2-1은 정상 상태의 저온 노출입니다. IEC 60068-2-14는 제품을 온도 간에 이동시키는 온도 변화 시험으로 확장하며, 고장 메커니즘은 저온 한계가 아니라 열 피로가 됩니다. 저온 챔버와 온도 변화 챔버는 규격이 다르므로 방법을 먼저 확정합니다.

어떤 챔버를 선택할까요

• 정상 온도에서의 기본 저온 시험 → −70 °C ~ +180 °C의 안정적인 저온 제어를 갖춘 항온항습 시험 챔버 .
• 급속 냉각 또는 열충격 전처리가 필요한 저온 시험 → 급속 온도 변화 챔버 .
• 온도 변화 시험 자체 → IEC 60068 시리즈 개요 를 참조하십시오.

필요한 저온, 유지 시간, 시료 크기 및 작동 또는 비작동 조건을 알려주시려면 문의하기 로 연락해 주십시오.