一、行业应用背景

半导体芯片、动力锂电池、汽车电子零部件是新能源与电子产业核心产品，产品在仓储、运输、户外、车载机舱等场景长期使用，持续承受高低温交替、高湿凝露、长期恒温湿热等环境应力，易出现芯片参数漂移、电池胀气漏液、汽车线束塑胶开裂、电控模块绝缘失效等问题。

行业检测需遵循 GB/T 2423、IEC 60068、AEC-Q100、GB 38031、ISO 16750 等通用环境试验标准，开展温湿度循环、双 85 湿热老化、恒定温湿度存储、交变湿热等可靠性验证。传统单一功能设备仅适配单一品类样品，采购与运维成本较高。通用型恒温恒湿老化设备针对芯片、锂电池、汽车零部件三类样品测试需求做一体化结构优化，兼顾常规电子老化与电池安全防护，适配半导体实验室、动力电池企业、整车零部件厂、第三方检测机构多场景共用需求，减少多台设备投入，提升试验室空间利用率。

二、整机系统架构与基础控温控湿原理

设备采用平衡式温湿度调控（BTHC）系统，由制冷单元、加热单元、加湿除湿单元、全域循环风道、智能程控系统、多功能安全防护模块六大系统协同运行。

整机依靠 PT100 铂电阻温度传感器、电容式湿度传感器实时采集内腔环境数据，通过分段 PID 算法动态调节制冷、加热、加湿输出功率，稳定复刻恒定湿热、高低温循环、温湿度交变等多种环境工况，保障长时间老化过程温湿度波动稳定，试验数据具备可重复性。

制冷系统：标准机型采用单级压缩制冷，低温拓展款配备复叠式双级制冷，依靠制冷剂气液相变转移箱内热量，同时通过蒸发器冷凝水汽完成基础除湿；

加热系统：分级可控加热组件，缓慢升降温，规避芯片、塑胶件、电池因温度骤变产生内应力损伤；

加湿除湿系统：纯水浅槽蒸汽加湿，配合蒸发器凝露除湿，湿度区间覆盖 20% RH~98% RH，可稳定维持 85℃/85% RH 双 85 老化条件；

循环风道：立体循环风路搭配可拆卸导流板，箱内气流均匀覆盖各个区域，缩小温湿度均匀差值，避免样品局部受热受潮不均。

三、适配多品类样品的通用化结构设计

（一）耐腐蚀通用内胆结构

内腔采用 SUS304 不锈钢一体折弯满焊成型，内壁圆弧wu死角，可耐受电池微量电解液渗漏、塑胶挥发物、芯片助焊剂析出物腐蚀，便于清洁维护；箱体底部设置导流集水槽，统一收集冷凝水，防止积水浸泡线束端子、电芯、PCB 基板。

双层腔体填充高密度阻燃保温层，减少冷热损耗，适配 7×24 小时不间断老化测试；箱门采用双层氟橡胶密封结构，降低外界环境干扰，保障腔体温湿度稳定。配备多层可拆卸置物网架，可灵活调整层间距：薄层托盘放置芯片晶圆、PCB 板；悬挂支架收纳整捆车载线束；宽大空间放置电芯、小型电池模组、车载电控外壳。

（二）多工况适配风道防滴水设计

风道顶部增设斜向导水槽，抑制冷凝水滴落样品表面，避免芯片短路、电池外壳水印、塑胶件局部加速老化；大流量防爆循环风机提供均匀气流，满载放置芯片、电池、汽车零部件时，箱内全域温湿度差值保持稳定，满足多批次样品同步测试需求。

观察窗采用双层钢化隔热玻璃，搭配内部照明，全程直观观测样品老化状态，玻璃具备防结霜功能，高低温工况下不遮挡观测视线。

（三）可拓展多功能选配接口，兼顾三类样品测试

标准信号引线孔：预留密封引线孔，芯片、车载电控可外接测试仪器，实现带载通电同步老化；

电池防护拓展组件：可加装可燃气体监测、独立排风泄压接口，适配锂电池温湿度预测试，降低产气积聚风险；

分层工装套件：配套芯片托盘、线束悬挂杆、电池定位支架，无需更换箱体即可切换不同品类样品测试。

四、分级安全防护体系（兼顾电子件与电池测试）

设备搭载多重联锁保护程序，适配芯片精密测试、电池安全测试、汽车零部件长期老化三类不同风险等级工况：

基础通用保护（芯片 / 汽车件标配）

双重独立超温保护、缺水报警、风机过载、漏电保护、相序缺相保护，温度、水位、设备运行异常时自动切断加热回路并声光报警，同步记录故障日志。

电池专项安全拓展防护（可选配）

内置可燃气体传感器，实时监测氢气、一氧化碳浓度，气体超标自动启动强力排风、切断加热；配备泄压缓冲结构，应对电芯产气压力波动；可搭配二氧化碳灭火接口，用于大容量电池样品测试。

数据溯源安全机制

控制系统自动存储全程温湿度曲线、报警记录、运行时长，支持 USB 本地导出、上位机通讯，试验数据可用于产品认证、出厂质检存档。

五、通用机型常规技术参数（可按需非标调整）

温度区间：标准 - 40℃~+85℃；车载机舱零部件、功率芯片可定制至 125℃；深低温研发款拓展至 - 70℃

湿度区间：20% RH~98% RH，低湿工况可定制 5% RH 起控

温度波动度：±0.5℃，内腔均匀度≤±1.5℃

湿度波动度：±2% RH，内腔均匀度≤±3% RH

升降温速率：0.5~3℃/min 分段可调，快速温变需求可定制变速方案

标准容积：80L/150L/225L/500L；大批量电池包、整车电控总成可选用步入式恒温恒湿舱

连续运行：支持全天候不间断湿热老化试验

六、三大品类样品主流测试项目与验证目的

1. 半导体芯片、PCB 电路板测试项目

双 85 湿热老化：85℃、85% RH 长期存储，验证芯片封装防潮能力，评估绝缘电阻、信号传输稳定性；

高低温循环测试：模拟设备四季温差，检测 IC、BMS 芯片冷热交替下参数漂移、封装开裂风险；

恒温存储老化：模拟仓储环境，预判元器件长期静置失效概率。

2. 锂电池、储能电芯测试项目

高低温恒温循环：模拟车辆行驶温差，考核电芯容量衰减、密封防胀气性能；

湿热老化测试：加速水汽侵入电芯外壳，验证 PACK 密封、线束端子防锈能力；

极限温湿度预测试：研发阶段排查电芯热失控温湿度临界条件，辅助材料配方优化。

3. 汽车零部件（线束、塑胶、电控模块）测试项目

交变湿热循环：还原户外昼夜干湿交替，检测塑胶护套水解开裂、端子氧化、线束绝缘层脱落问题；

高低温耐久测试：模拟机舱高温、冬季低温，验证卡扣锁紧力、电控外壳形变、接插件连接可靠性；

长期恒温老化：评估车载电子整机长期使用后的性能衰减程度。

七、设备选型与使用规范建议

容积匹配：芯片、小型元器件选用 80L/150L；整捆线束、单节电芯选用 225L；电池模组、多套车载电控同步测试选用 500L 及以上；整车电池包、大型电控总成选用步入式恒温恒湿舱。

配置按需选配：仅芯片、汽车件常规检测选用基础款；涉及锂电池测试，建议加装气体监测、强制排风组件；带载通电测试配套密封引线孔。

日常运维要点：测试完成及时清理内腔塑胶析出物、电池残留电解液；加湿水源使用纯水，减少管路水垢；电池测试后充分置换内腔空气，再放入精密芯片样品，避免可燃气体残留干扰。

标准适配：设备运行参数可匹配国内、国际主流环境试验规范，产出的温湿度老化数据可用于产品研发验证、出厂质检、第三方检测认证。

八、总结

芯片、电池、汽车零部件通用恒温恒湿老化设备以宽域温湿度调控、模块化通用工装、分级安全防护为核心设计特点，单台设备可覆盖半导体、新能源锂电、汽车电子三大行业主流温湿度老化测试需求。设备通过稳定模拟各类自然环境应力，加速暴露产品潜在失效缺陷，帮助企业完成材料改良、结构优化与出厂品质管控，降低多品类测试设备采购与场地占用成本，适配综合型研发实验室、多品类零部件生产企业的一站式可靠性检测需求。