JIS C 60068-3-4:2004 環境試験方法―電気・電子―第３－４部：高温高湿試験の指針

                                                            C 60068-3-4 : 2004 (IEC 60068-3-4 : 2001)

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日
本工業規格である。
  制定に当たっては,日本工業規格(日本産業規格)と国際規格との対比,国際規格に一致した日本工業規格(日本産業規格)の作成及び日
本工業規格を基礎にした国際規格原案の提案を容易にするために,IEC 60068-3-4:2001,Environmental
testing−Part 3-4: Supporting documentation and guidance−Damp heat testsを基礎として用いた。
  この規格の一部が,技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の
実用新案登録出願に抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会
は,このような技術的性質をもつ特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権,又は出願公開後の実用新
案登録出願にかかわる確認について,責任はもたない。
  JIS C 60068-3-4には,次に示す附属書がある。
    附属書A(参考)湿度の影響のダイアグラム

(pdf 一覧ページ番号 1)

――――― [JIS C 60068-3-4 pdf 1] ―――――

C 60068-3-4 : 2004 (IEC 60068-3-4 : 2001)

pdf 目 次

ページ

•  序文・・・・[1]
•  1. 適用範囲・・・・[1]
•  2. 定義・・・・[2]
•  2.1 結露・・・・[2]
•  2.2 水蒸気吸着・・・・[2]
•  2.3 水分吸収・・・・[2]
•  2.4 水分拡散・・・・[2]
•  2.5 呼吸作用・・・・[2]
•  3. 加湿及び制御手順・・・・[2]
•  3.1 一般・・・・[2]
•  3.2 水の注入(噴霧)・・・・[2]
•  3.3 水蒸気の注入・・・・[2]
•  3.4 飽和型・・・・[2]
•  3.5 表面からの蒸発・・・・[2]
•  3.6 水溶液・・・・[2]
•  3.7 除湿・・・・[2]
•  3.8 湿度制御・・・・[3]
•  4. 湿度の影響の物理現象・・・・[3]
•  4.1 結露・・・・[3]
•  4.2 水蒸気吸着・・・・[3]
•  4.3 水分吸収・・・・[3]
•  4.4 水分拡散・・・・[3]
•  5. 加速性・・・・[3]
•  5.1 一般・・・・[3]
•  5.2 加速係数・・・・[4]
•  6. 定常試験及びサイクル試験の比較・・・・[4]
•  6.1 試験C : 高温高湿(定常)試験・・・・[4]
•  6.2 試験Db : 高温高湿(サイクル)試験・・・・[4]
•  6.3 一連試験及び組合せ試験・・・・[4]
•  7. 供試品に対する試験環境の影響・・・・[5]
•  7.1 物理的特性の変化・・・・[5]
•  7.2 電気的特性の変化・・・・[5]
•  7.3 腐食・・・・[5]
•  附属書A(参考)湿度の影響のダイアグラム・・・・[6]

(pdf 一覧ページ番号 2)

――――― [JIS C 60068-3-4 pdf 2] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                           JIS
                                                                      C 60068-3-4 : 2004
                                                                        (IEC 60068-3-4 : 2001)
                       環境試験方法−電気・電子−
                                      第3-4部 : 
                              高温高湿試験の指針

Environmental testing-Part 3-4: Supporting documentation and guidance-Damp heat tests

序文

 この規格は,2001年に第1版として発行されたIEC 60068-3-4:2001,Environmental testing−Part 3-4:
Supporting documentation and guidance−Damp heat testsを翻わけし,技術的内容及び規格票の様式を変更す
ることなく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
  大気の温度及び相対湿度(RH)の種々の組合せは,保管中,輸送中,並びに動作中の製品に影響を与える
気象要因である。
  長年にわたり蓄えられた気候測定によれば,自由空間状態においては,極端な気候の地域を除いて温度
が30℃を超え,かつ,相対湿度が95 %を超える状態は長期間生じない。居住空間及び職場においては,
温度が30℃を超える可能性があるが,ほとんどの場合,屋外に比べて相対湿度は低い状態となる。
  特別な状態としては,湿った部屋,例えば,化学工場,冶金プラント,鉱山,めっき工場及び洗濯場の
中では温度が45℃に達し,併せて長時間相対湿度が飽和する可能性がある場合がある。
  特別の条件下に置かれた装置では,より高温で,かつ,95 %を超える相対湿度条件にさらされるかもし
れない。この条件は,乗り物,テント,航空機のコックピットのようなエンクロージャ内に設置された機
器に起きることがある。この理由は,日射による極度の温度上昇があり得る一方で,不適切な換気のため
に,発生した湿度が内部に蓄積されるためである。
  複数の熱源がある部屋においては,温度及び相対湿度は室内でも場所で異なる可能性がある。
  大気の汚染は,製品に対する湿潤気候の影響を強める可能性がある。汚染物質は,高温高湿試験用の大
気には含まれていないが,その重要性には十分に注意する。汚染物質,例えば,腐食及びかびの成長の影
響を調べる必要がある場合,JIS C 60068-2シリーズの適切な試験方法を適用するのが望ましい。

1. 適用範囲

 この規格は,製品規格,例えば,部品又は装置の規格を作成する際に,当該製品の適用範
囲に対する適切な試験及び試験の厳しさを選択する際の指針について規定する。
  耐湿試験の目的は,結露(凝縮)の有無にかかわらず,電気製品・電子製品の電気的及び機械的特性が,
高い相対湿度の気象条件に耐える能力を判定することである。また,湿度試験は,ある種の腐食作用に対
する供試品の耐食性を点検するのに適用してもよい。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。

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2
C 60068-3-4 : 2004 (IEC 60068-3-4 : 2001)
            なお,対応の程度を表す記号は,ISO/IEC Guide21に基づき,IDT(一致している),MOD(修
          正している),NEQ(同等でない)とする。
          IEC 60068-3-4:2001,Environmental testing−Part 3-4: Supporting documentation and guidance−
              Damp heat tests (IDT)

2. 定義

 この規格で用いる主な用語の定義は,次による。

2.1 結露

 表面温度が周囲の空気の露点温度より低い場合に,表面に水蒸気が析出し,水蒸気から液体
の状態に変わり水となる現象。

2.2 水蒸気吸着

 表面温度が露点温度より高くなったとき,表面に水蒸気分子が付着する現象。

2.3 水分吸収

 材料の内部に水が蓄積する現象。

2.4 水分拡散

 局所的な分圧差によって生じる材料中の水分子の移動。
    備考 拡散は局所的な圧力を平衡させ,一方流れ(例えば,漏れによる流れであり,漏れの大きさが
          粘性流又は層流をなすのに十分な場合。)は全体の圧力を最終的に平衡させる。

2.5 呼吸作用

 温度変化によって生じる中空の領域と周囲との間の空気の交換。

3. 加湿及び制御手順

3.1 一般

 様々な加湿方法及び湿度制御方法を備えた数多くの湿度試験槽が入手可能である。
  加湿には蒸留水又はイオン交換水を使用することが望ましい。そのpHは,6.07.2とし,抵抗率は0.05
MΩcm以上とする。また,槽の内部に使用する部品は,すべてクリーンな状態に保つことが望ましい。次
の各項では主な加湿方法の原理だけについて規定する。

3.2 水の注入(噴霧)

 水は,霧状の非常に細かな粒子又は小さい水滴にする。
  この方法によって発生させた水滴で湿らせた空気を有効空間内に流し込む。このとき水滴のかなりの部
分が途中で蒸発する。この空気の流れの中には小さな水滴が残っていることもある。
  有効空間内に直接水を噴射するのは避けなくてはならない。この方法は,システムが簡単なため,加湿
速度が速いばかりでなく,保守にもほとんど手がかからない。

3.3 水蒸気の注入

 蒸発した水(水蒸気)を試験槽の有効空間内に送り込む。
  この方法は,加湿速度が速いばかりでなく,保守も容易である(蒸気弁)。ただし,熱も空気といっしょ
に送り込まれてしまうため,除湿機能付きの冷却が必要になることもある。
3.4   飽和形 水を含んだ容器の中に空気を流すことによって,水蒸気で飽和状態となる。
  定常的な空気流の場合,水温を変えることによって湿度を制御する。水温を上げて湿度を上昇させる場
合には,水の熱容量が大きいため,応答に時間がかかって,それが槽内の温度を上昇させる可能性がある。
  水の沸騰が起こると,泡の破裂によって少量の噴霧が発生することがある。

3.5 表面からの蒸発

 広い水面上に空気を流すと湿気を含む。様々な方法,例えば,水を噴射させてお
いて,それと逆方向に空気を繰り返し流すことによって,水流の表面に空気を触れさせるという方法など
が用いられている。
  このシステムの場合,水滴の量を最小限に抑えることができる。湿度の制御は,水温を変えることによ
って行う。水の熱容量は大きいため,応答に時間がかかる場合もある。

3.6 水溶液

 温度を一定に保った小さな密閉式の試験槽の中に化学塩の標準水溶液を置いて,ある相対
湿度を得る方法がある。このシステムは,発熱供試品又は大量に水分を吸収する供試品には適切ではない。
  試験中の供試品の表面に塩の粒子が析出することもある。例えば,アンモニア塩の場合には,この粒子
が健康にとって有害であるし,また,材料によっては応力腐食を起こすこともある。

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                                                            C 60068-3-4 : 2004 (IEC 60068-3-4 : 2001)

3.7 除湿

 湿度を制御するために,表面の冷却,乾燥した空気の注入,乾燥剤など様々な除湿方法が用
いられる。

3.8 湿度制御

 試験槽の大きさ,加湿器及び温湿度センサの応答時間によって湿度制御システムの不確
かさは大きく変化する。試験槽の性能が低下することを考慮すれば,湿度制御システムの不確かさは,保
守が適切か否かに影響される。

4. 湿度の影響の物理現象

4.1 結露

 露点温度は,空気中の水蒸気含有量に依存する。露点,絶対湿度及び水蒸気圧の間には直接
的な相関関係がある。
  試験槽中に供試品を入れるときに,その表面温度が試験槽中の空気の露点温度より低い場合,結露が発
生する可能性がある。結露を防止しなければならない場合は,供試品を前もって熱しておく必要がある。
  試験中に供試品に結露させる場合は,空気の露点温度を供試品の表面温度より高くするために,温度及
び空気中の水分含有量を高くする必要がある。
  供試品の熱時定数が小さい場合,結露は空気中の露点温度が非常に早く上昇するとき,又は相対湿度が
100 %に近いときにだけ発生する。試験Dbに規定した温度上昇速度では,非常に小さい供試品では結露
は発生しない可能性がある。
  周囲温度の低下によって,結露がきょう体の内面において発生する可能性がある。
  一般的に,結露は,通常目視観察によって検出される。しかし,必ず検出可能なわけではなく,特に表
面が粗い小さな対象物上では,検出できない場合がある。

4.2 水蒸気吸着

 表面に付着する水蒸気量は,材料の種類,表面構造,水蒸気圧及び温度に依存する。
通常の吸収の影響がより顕著に現れるために,吸着の影響を分離して評価することは困難である。

4.3 水分吸収

 吸収される水分の量は,材料,水蒸気圧,温度及び周囲空気中の水分含有量に依存する。
吸収過程は,平衡状態になるまで連続的に進行する。水分子の浸透速度は,温度とともに増加する。

4.4 水分拡散

 拡散の一例として,電子部品においてよく見られる,有機材料でできた封止材への水蒸
気の浸透がある。例えば,コンデンサ又は半導体デバイスへの浸透,若しくはシール材料を通してのきょ
う体内への浸透である。

5. 加速性

5.1 一般

 加速試験の目的は,通常の使用環境における現象にできる限り類似した機能上の変化を,よ
り短時間に得ることである。通常の使用条件に比べ,より過酷な条件下においては,通常とは異なった故
障メカニズムを生じることがある。
  試験の厳しさを選ぶに当たっては,実施用及び製品組立て中の保管における限定条件を考慮することが
望ましい。
  結露及び水蒸気吸着に要する時間は,通常比較的短いが,平衡状態に達するまでの水分の吸収及び拡散
には,より長い時間(数千時間に及ぶ)を必要とすることがある。
  水分の浸透速度及び温度との関係が分かっているときは,より高い温度を適用することで高温高湿試験
の加速を達成できることがある。
  バイアス電圧(試験Cx及びCy参照)を印加することによって,ある種の付加的加速性が得られること
がある。
  試験Dbに適用されるような温度サイクルは,一般には水分吸収及び拡散作用への加速性に影響を与え

――――― [JIS C 60068-3-4 pdf 5] ―――――

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