CEI 60068-2-78 et essai 85/85 : Conditions et différences

La norme IEC 60068-2-78, connue sous d'essai CAB (chaleur humide en régime permanent), maintient l'échantillon à température et humidité constantes, sans condensation : 30 °C ou 40 °C avec 85 % ou 93 % d'humidité relative, pendant des durées allant de 12 heures à 56 jours. L' essai 85/85 (85 °C et 85 % d'humidité relative pendant des centaines ou des milliers d'heures), souvent associé à cette norme, en est une version accélérée, mais est défini par ailleurs : l'essai Cy de la norme IEC 60068-2-67 et, pour les semi-conducteurs, l'essai THB de la norme JEDEC JESD22-A101. L'essai 85/85 est l'un des essais les plus demandés dans les industries des semi-conducteurs, de l'automobile et du photovoltaïque pour vérifier la résistance à long terme à la corrosion électrochimique et à la dégradation induite par l'humidité.

Qu’est-ce que le test 85/85 et pourquoi est-il si important ?

Une exposition prolongée à des températures et à une humidité élevées active des mécanismes de dégradation qui ne se manifestent pas dans des conditions normales d'utilisation, mais qui, à terme, peuvent entraîner une défaillance sur le terrain. Le test 85/85 est conçu pour accélérer ces processus et vérifier que le composant a une durée de vie suffisante.

Mécanismes de défaillance mis en évidence par le test 85/85 :

• Migration électrochimique : les ions métalliques (argent, cuivre, étain) migrent entre les pistes conductrices sous l'influence du champ électrique et de l'humidité, créant des dendrites qui provoquent des courts-circuits.
• Corrosion des plots de connexion et des fils : L'humidité, combinée aux contaminants résiduels du procédé, attaque les connexions.
• Dégradation de l'isolation : l'absorption d'humidité réduit la résistance d'isolation entre les pistes et les couches du circuit imprimé.
• Délamination des encapsulants : L’interface entre le composé de moulage et le cadre conducteur se dégrade, permettant une infiltration d’humidité accrue.

Conditions d'essai : IEC 60068-2-78 et essai 85/85

Note concernant le test THB (Température-Humidité-Biais) : lorsqu’une tension est appliquée à l’échantillon pendant le test 85/85, celui-ci devient un test THB. La tension appliquée accélère la migration ionique et la corrosion électrochimique, ce qui les rend nettement plus sévères. Le test THB est exigé par les normes JEDEC JESD22-A101 et AEC-Q100/Q200.

Qui demande le test 85/85

• JEDEC (semi-conducteurs) : Le test JESD22-A101 (THB) est l’un des fondements de la qualification des composants. Il est obligatoire pour tous les circuits intégrés et composants passifs.
• AEC-Q100/Q200 (automobile) : La qualification automobile exige des essais de polarisation 85/85 pendant 1 000 heures à toutes les températures de fonctionnement.
• Norme IEC 61215 (photovoltaïque) : Les modules solaires doivent résister à 1 000 heures à 85 °C et 85 % RH pour obtenir la certification.
• IPC (PCB et assemblages) : La norme IPC-TM-650 comprend le test 85/85 pour l'évaluation de la résistance d'isolation de surface (SIR).
• Batteries lithium-ion: La norme IEC 62660-2 exige un test de chaleur humide pour vérifier l'intégrité des cellules.

Caméras FDM pour le test 85/85

Le test 85/85 exige une chambre climatique présentant une stabilité exceptionnelle sur le long terme . Même des variations minimes durant les 1 000 heures de test peuvent invalider les résultats.

• C-PRO : plage de température -25 °C / +70 °C, humidité RH. Stabilité de la température : ±0,5 °C ; humidité RH. Convient pour l’essai en chambre climatique selon la norme IEC 60068-2-78 (30 °C ou 40 °C avec 85 % ou 93 % RH) : pour 85 %/85 %, une enceinte climatique est requise, car le C-PRO atteint +70 °C.
• Chambres climatiques : plage de -70 °C / +180 °C, humidité relative de 10 à 98 % RHCe sont des chambres FDM pour 85/85 (85 °C, 85 % RH) et pour les laboratoires qui effectuent également des cycles thermiques et des tests à des températures extrêmes.

Les chambres FDM sont conçues pour un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7 grâce à un système d'alimentation en eau automatique, indispensable pour les tests de plus de 1 000 heures. Le contrôleur enregistre la température et l'humidité à intervalles réguliers et génère un rapport de test complet.

Pour en savoir plus : Découvrez notre chambre d’essai de batterie chaude et humide (85/85), conçue et fabriquée par FDM Environment Makers.

Questions fréquemment posées sur le test 85/85

Quelle est la différence entre 85/85, THB et HAST ?

Le test 85/85 (IEC 60068-2-67, Test Cy) expose l'échantillon à 85 °C et 85 % RH, généralement sous tension. Le test THB (JEDEC JESD22-A101) est l'équivalent pour les semi-conducteurs. La norme IEC 60068-2-78 s'applique à 30 °C ou 40 °C. LeHAST (Highly Accelerated Stress Test) utilise des températures et une humidité encore plus élevées (110-130 °C, 85 % RH) sous pression, réduisant ainsi la durée à 96-264 heures. Le test HAST nécessite une enceinte de pression spéciale, et non une enceinte climatique standard.

1000 heures de tests continus : la caméra tiendra-t-elle le coup ?

Les chambres FDM sont conçues pour un fonctionnement continu. Le système d'humidification est doté d'une alimentation en eau automatique, le compresseur est dimensionné pour un cycle de service de 100 % et le contrôleur surveille en permanence les paramètres, avec alarme en cas d'anomalie.

Puis-je utiliser la même chambre pour le test 85/85 et pour les cycles thermiques ?

Oui. Les chambres environnementales FDM couvrent à la fois le test en régime permanent 85/85 (IEC 60068-2-67) et les cycles d'humidité et de chaleur de l'IEC 60068-2-30, permettant ainsi de réaliser les deux tests avec une seule chambre.

Normes de référence

• CEI 60068-2-78 — Essais environnementaux – Partie 2-78 : Essais – Cabine d’essai : Chaleur humide, régime permanent. Norme de référence européenne pour les essais de chaleur humide en régime permanent, généralement à 40 °C / 93 % RH pendant 4, 10, 21 ou 56 jours.
• IEC 60068-2-67 — Essai Cy : Essai accéléré en régime permanent de chaleur humide, principalement destiné aux composants. Il s’agit de l’essai à 85 °C / 85 % RH (168, 504, 1 000 ou 2 000 heures), généralement avec polarisation électrique.
• IEC 60068-2-30 — Essai Db : Chaleur humide, cyclique (cycle de 12 h + 12 h). Cette variante cyclique est utilisée en complément de l’essai 2-78 pour simuler les variations d’humidité quotidiennes.
• IEC 60068-2-66 — Essai Cx : Chaleur humide, régime permanent (HAST). Version accélérée à 110-130 °C et 2 bar de pression pour réduire la durée des essais.
• JEDEC JESD22-A101D — Test de durée de vie en régime permanent de polarisation à température et humidité (85 °C / 85 % RH). Norme JEDEC pour le profil classique 85/85 avec polarisation de semi-conducteur.
• JEDEC JESD22-A110E — Test de contrainte accélérée en température et humidité (HAST). Profil accéléré à 130 °C / 85 % RH / 96 h avec polarisation.
• Norme IPC J-STD-020E — Classification de la sensibilité à l'humidité/au refusion des composants montés en surface non hermétiques. Définit les niveaux MSL 1 à 6 en fonction d'une immersion à 85 °C / 85 % RH.
• ISO 16750-4 — Véhicules routiers – Charges climatiques. Rappelle les profils de chaleur et d'humidité pour la qualification des composants automobiles (classes H1.1, H2.1).

Sources faisant autorité

• CEI – Commission électrotechnique internationale. Publie la série CEI 60068 et assure la mise à jour de la méthode 2-78 sur la chaleur humide en régime permanent.
• JEDEC Solid State Technology Association. Émet les normes JESD22 pour les tests de fiabilité 85/85 et HAST des semi-conducteurs.
• ACCREDIA. Accrédite les laboratoires pour effectuer des essais climatiques avec cartographie de chambre selon la norme IEC 60068-3-5 (incertitude
• ILAC. Garantit la reconnaissance mutuelle internationale des rapports d'essais émis par les laboratoires accrédités ISO/IEC 17025.