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AR眼鏡可靠度溫濕度環境試驗條件整理

AR眼鏡進行可靠度環境試驗測試,主要是為了確保產品在各種實際使用環境下能夠長時間穩定運作、安全且不易損壞。

1.適應多變的使用環境:AR眼鏡用於室內、戶外、甚至會應用到工業或醫療環境等專業中,使用過程中會遇到多種氣候條件變化:高溫、低溫、高濕、灰塵、汗水、油污。

2.確保機構與電子元件的耐久性:AR眼鏡包含微型鏡頭、顯示模組、電池、感測器、連接器等精密零組件,為避免鏡頭起霧、顯示器壞點、感測器失效、電池膨脹或過熱需進行相關測試。

3.模擬實際使用壽命:模擬長期使用後的疲勞與老化效應,組裝結構是否會鬆脫或斷裂,觀察螢幕亮度是否衰退。

AR眼鏡作為一種日益普及且應用廣泛的智慧穿戴裝置,其可靠度直接影響著使用者體驗、產品壽命和市場接受度,需進行全面的可靠度環境試驗測試,以確保AR眼鏡在現實世界中穩定、安全運行的重要關鍵步驟。

AR眼鏡測試規範

主要規範與標準

AR眼鏡可靠度測試通主要參考消費性電子產品、通訊設備以及軍用標準的相關規範。常見的國際標準如下:
可能影用規範及與標準

  1. IEC 60068-2 IEC 60068-2-1:低溫測試
  2. IEC 60068-2-2:高溫測試
  3. IEC 60068-2-78:恆定濕熱測試 IEC 60068-2-30:濕熱循環測試
  4. IEC 60068-2-14:溫度循環
  5. JESD22-A103:高溫儲存 JESD22-A104:溫度循環
  6. JESD22-A101:濕度儲存 JESD22-A102:濕熱測試
  7. MIL-STD-810-501:高溫
  8. MIL-STD-810-502:低溫
  9. MIL-STD-810-507:濕度

溫濕度試驗類型與條件

1. 高溫儲存 (High Temperature Storage, HTS)
  • 目的:評估AR眼鏡在高溫環境下長時間儲存或待機狀態下的材料老化、電路特性變化及結構穩定性,如模擬在陽光直射的車內、長時間存放於高溫環境(如抽屜、背包中)。
  • 參考規範:IEC 60068-2-2、MIL-STD-810G Method 501.5
    • 溫度條件:60、70℃/96h、168h
  • 注意事項:需注意電池在高溫下的安全性與壽命衰退。
2. 低溫儲存 (Low Temperature Storage, LTS)
  • 目的:評估AR眼鏡在低溫環境下長時間儲存或待機狀態下的材料收縮、脆化以及結構穩定性,如:冬季的室外、未供暖的倉庫或寒冷地區存放。
  • 參考規範:IEC 60068-2-1、MIL-STD-810G Method 502.5
    • 溫度條件:−20℃、−30℃/96 h、168 h
    • 注意事項:檢查材料是否會脆化、螢幕顯示是否正常、電池性能是否受損
3.高溫操作 (High Temperature Operation, HTO)
  • 目的:評估產品在高溫環境下正常運作時的性能穩定性、功能性以及散熱設計的有效性,如:在夏季戶外進行活動、熱帶地區、在炎熱環境下長時間佩戴的運作穩定性。
  • 參考規範:IEC 60068-2-2、MIL-STD-810G Method 501.5。
    • 溫度條件:40、50℃/48 h、96h (試驗中進行功能測試,如:影像顯示、語音辨識、電池續航力和發熱情況)
4.低溫操作 (Low Temperature Operation, LTO)
  • 目的:評估AR眼鏡在低溫環境下(如:冬季戶外或寒冷環境下)正常運作時的性能穩定性、功能性以及電池壽命的影響。
  • 參考規範:IEC 60068-2-1、MIL-STD-810G Method 502.5
    • 溫度條件:+0℃、−10℃、−20℃/96h、168h (試驗中進行功能測試)
5.恆定濕熱 (Constant Damp Heat)
  • 目的:評估AR眼鏡在潮濕環境下材料吸濕膨脹、絕緣性能降低、電化學腐蝕…等影響與耐受性,避免電子元件受潮、腐蝕(如:潮濕多雨地區、游泳池畔、汗水環境)的。
  • 參考規範:IEC 60068-2-78
    • 溫濕度條件:40℃/95%R.H./ 500h、1000h
    • 注意事項:試驗結束後需檢查產品的IP防水防塵性能,確認內部是否有水氣凝結、電路板腐蝕、觸點氧化、離子遷移、CAF..等問題。
6.溫度循環(Temperature Cycling)
  • 目的:評估產品在溫度快速變化下,不同材料熱膨脹係數差異導致的應力,可能引起的焊接點疲勞、元件損壞、裂紋產生等問題,如:模擬AR眼鏡從室內冷氣房到炎熱室外、從溫暖到寒冷或反之的慢速環境變化,,驗證不同材料間的因熱膨脹係數不同其差異造成的應力。
  • 參考規範:IEC 60068-2-14-Nb、JESD22-A104
    • 溫濕度條件:−20℃、−30℃←→60℃、85℃
    • 駐留時間:10~30min
    • 溫變率:3℃/min、5℃/min、10℃/min
    • 循環數: 50、100、200、500cycles
    • 注意事項:觀察結構膠合處、焊接點、螢幕與鏡片接合處是否出現裂紋或鬆脫。
7.複合溫濕度循環 (Combined Temperature/Humidity Cyclic)
  • 目的:模擬產品在實際使用中經歷的溫濕度同時變化,更全面地評估其在日常生活中複雜環境天氣變化多端的綜合影響下可靠度,例如清晨結露、白天升溫乾燥、傍晚降溫潮濕的日夜循環。
  • 參考規範:IEC 60068-2-30
    • 典型條件:根據產品應用情境,溫濕度曲線可依據實際需求設定,可能包含結露 (Condensation) 條件。
    • 溫濕度變化: 25℃←→55℃/95%R.H.(過程中包含了溫度從高溫下降過程中,出現的濕度飽和與結露現象)
    • 循環:24h/cycle
    • 循環數:2 cycles、5 cycles
    • 注意事項:試驗暴露產品在實際環境中,可能出現水氣是否滲入光學或電子腔體的凝結、電路短路、腐蝕和顯示器內部起霧..等電性失效問題。

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