IEC 60068-3-4:2001

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

IEC 60068-3-4:2001 Provides the necessary information to assist in preparing relevant specifications, such as standards for components or equipment, in order to select appropriate tests and test severities for specific products and, in some cases, specific types of application. The object of damp heat tests is to determine the ability of products to withstand the stresses occurring in a high relative humidity environment, with or without condensation, and with special regard to variations of electrical and mechanical characteristics. Damp heat tests may also be utilized to check the resistance of a specimen to some forms of corrosion attack.

Essais d'environnement - Partie 3-4: Documentation d'accompagnement et guide - Essais de chaleur humide

IEC 60068-3-4:2001 Rassemble les informations nécessaires aux rédacteurs qui, lors de l'établissement d'une spécification particulière telles que des normes pour les composants ou les matériels, choisissent les essais appropriés et leurs sévérités pour un produit particulier et, dans certain cas, pour des types d'application donnés. Le but de ces essais de chaleur humide est de déterminer l'aptitude des produits à supporter les contraintes d'un environnement à forte humidité relative, avec ou sans condensation, et plus particulièrement de déterminer les variations de leurs caractéristiques électriques et mécaniques. Les essais de chaleur humide peuvent aussi être appliqués en vue de vérifier la résistance d'un spécimen à certaines formes d'attaque par corrosion.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-Aug-2001
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 19.040 - Environmental testing
• ICS: 29.020 - Electrical engineering in general
• Technical Committee: TC 104 - Environmental conditions, classification and methods of test
• Drafting Committee: MT 16 - TC 104/MT 16
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 29-Jun-2023
• Completion Date: 13-Aug-2021

Relations

• Revised: IEC 60068-3-4:2023 - Environmental testing - Part 3-4: Supporting documentation and guidance - Damp heat tests
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 60068-3-4:2001 is an international standard developed by the International Electrotechnical Commission (IEC) that provides essential supporting documentation and guidance for conducting damp heat tests. This standard helps professionals prepare relevant specifications and choose appropriate test procedures and severities for electrical and electronic components or equipment. The focus is on assessing the capability of products to withstand high relative humidity environments, including conditions with or without condensation, and evaluating their electrical and mechanical performance variations under such stresses.

The standard is critical for industries requiring reliability in humid or damp environments, providing methods to assess durability, performance degradation, and resistance to corrosion due to moisture exposure.

Key Topics

• Scope and Purpose
  IEC 60068-3-4 guides the application of damp heat test methods to simulate environmental conditions of elevated humidity and temperature. It targets manufacturers and testers needing to predict product resilience and longevity under these conditions.

• Definitions and Terminology
  The document clarifies key terms related to humidity, condensation, absorption, and corrosion processes ensuring consistent interpretation across testing protocols.

• Methods of Humidity Generation and Control
  Several techniques are detailed including:

  • Water spraying (pulverization)
  • Water vapor injection (steam)
  • Saturation-type humidification
  • Surface evaporation methods
  • Use of aqueous solutions
    Effective control of humidity levels and test conditions is emphasized to maintain test reproducibility.

• Physical Effects of Humidity
  The standard addresses how humidity influences specimen behavior physically and chemically:

  • Condensation formation on surfaces
  • Adsorption and absorption of moisture in materials
  • Diffusion of water vapor into components
    These phenomena impact product performance and failure mechanisms.

• Acceleration of Test Conditions
  Acceleration factors are discussed to enable shortened testing times without compromising reliability of results, facilitating faster product qualification.

• Comparison of Steady-State and Cyclic Tests
  Two primary damp heat test types are examined:

  • Test C: Continuous (steady-state) damp heat testing
  • Test Db: Cyclic damp heat testing with alternating humidity and temperature phases
    The document offers guidance on test sequences and composite tests for comprehensive assessments.

• Effects on Product Characteristics
  The standard explains how humidity tests can alter:

  • Physical characteristics (e.g., material swelling, deformation)
  • Electrical characteristics (e.g., insulation resistance changes)
  • Corrosion susceptibility and mechanisms impacting metallic parts

Applications

IEC 60068-3-4:2001 finds application across various sectors including:

• Electronics Manufacturing
  Ensuring devices can operate reliably in humid climates or during storage and transport in moist conditions.

• Automotive and Aerospace
  Testing components for resistance to moisture-induced degradation in real-world environmental cycles.

• Consumer Appliances
  Validating products such as HVAC equipment, where exposure to damp heat is expected.

• Military and Industrial Equipment
  Compliance with harsh environment operational standards requires reliable damp heat testing.

• Component Qualification
  Assisting in the selection and specification of materials and assemblies based on humidity resistance to optimize product lifetime.

The standard supports quality assurance, risk management, and enhances product reliability by preemptively identifying humidity-related vulnerabilities.

Related Standards

For comprehensive environmental testing practices, IEC 60068-3-4 complements other parts of the IEC 60068 series, such as:

• IEC 60068-2-1: Cold tests – testing product behavior under low temperature conditions.

• IEC 60068-2-2: Dry heat tests – exposure to elevated temperatures without humidity.

• IEC 60068-2-78: Damp heat, steady-state testing – detailed procedures for Test C.

• IEC 60068-2-30: Damp heat, cyclic testing – detailed procedures for Test Db.

Together, these standards provide a thorough framework for assessing product durability against environmental factors including temperature, moisture, and their combinations.

---

By integrating IEC 60068-3-4:2001 damp heat test guidance within product development and testing protocols, manufacturers can ensure robust, reliable performance of electrical and electronic components in humid environments, enhancing product longevity and consumer confidence.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60068-3-4
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-08
Essais d'environnement –
Partie 3-4:
Documentation d’accompagnement et guide –
Essais de chaleur humide
Environmental testing –
Part 3-4:
Supporting documentation and guidance –
Damp heat tests
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60068-3-4:2001
Numérotation des publications Publication numbering
Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For
devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.
Editions consolidées Consolidated editions
Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1
exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,
respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and
base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
Informations supplémentaires Further information on IEC publications
sur les publications de la CEI
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
sujets à l’étude et l’avancement des travaux entrepris consideration and work in progress undertaken by the
par le comité d’études qui a élaboré cette publication, technical committee which has prepared this
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également disponibles par l’intermédiaire de: is also available from the following:
• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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(www.iec.ch/catlg-f.htm) vous permet de faire des (www.iec.ch/catlg-e.htm) enables you to search
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comprenant des recherches textuelles, par comité technical committees and date of publication. On-
d’études ou date de publication. Des informations line information is also available on recently
en ligne sont également disponibles sur les issued publications, withdrawn and replaced
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• IEC Just Published
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Tel: [phone]
Fax: [phone]
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60068-3-4
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2001-08
Essais d'environnement –
Partie 3-4:
Documentation d’accompagnement et guide –
Essais de chaleur humide
Environmental testing –
Part 3-4:
Supporting documentation and guidance –
Damp heat tests
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– 2 – 60068-3-4 © CEI:2001
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS .4
INTRODUCTION.6
1 Domaine d’application .8
2 Définitions .8
3 Méthodes de production et régulation de l’humidité .10
3.1 Généralités.10
3.2 Pulvérisation de l’eau.10
3.3 Injection de vapeur d’eau.10
3.4 Type à saturation.10
3.5 Surface d’évaporation.10
3.6 Solutions aqueuses .12
3.7 Déshumidification .12
3.8 Régulation de l’humidité.12
4 Aspect physique des effets de l’humidité .12
4.1 Condensation .12
4.2 Adsorption .14
4.3 Absorption .14
4.4 Diffusion.14
5 Accélération.14
5.1 Généralités.14
5.2 Facteur d’accélération .16
6 Comparaison entre les essais continus et les essais cycliques .16
6.1 Essai C: Essai continu de chaleur humide.16
6.2 Essai Db: Essai cyclique de chaleur humide.16
6.3 Séquences d’essais et essais composites.16
7 Influence d’un essai d’environnement sur les spécimens .18
7.1 Variations des caractéristiques physiques .18
7.2 Variations des caractéristiques électriques.18
7.3 Corrosion .20
Annexe A (informative) Diagramme des effets de l’humidité.22
Bibliographie .30
Figure A.1 – Phénomènes physiques intervenant dans les essais d’humidité .26

60068-3-4 © IEC:2001 – 3 –
CONTENTS
FOREWORD.5
INTRODUCTION.7
1 Scope.9
2 Definitions .9
3 Procedures for the production and control of humidity .11
3.1 General .11
3.2 Injection of water (spraying).11
3.3 Injection of water vapour (steam) .11
3.4 Saturation type .11
3.5 Surface evaporation.11
3.6 Aqueous solutions .13
3.7 Dehumidification.13
3.8 Control of humidity.13
4 Physical appearance of the effects of humidity .13
4.1 Condensation .13
4.2 Adsorption .15
4.3 Absorption .15
4.4 Diffusion.15
5 Acceleration.15
5.1 General .15
5.2 Acceleration factor.17
6 Comparison of steady-state and cyclic tests .17
6.1 Test C: Damp heat, steady-state.17
6.2 Test Db: Damp heat, cyclic test.17
6.3 Sequences of tests and composite tests .17
7 Influence of test environment on specimens .19
7.1 Change of physical characteristics .19
7.2 Change of electrical characteristics.19
7.3 Corrosion .21
Annexe A (informative) Humidity effects diagram.23
Bibliography .31
Figure A.1 – Physical processes involved in humidity testing.27

– 4 – 60068-3-4 © CEI:2001
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
ESSAIS D’ENVIRONNEMENT –
Partie 3-4: Documentation d’accompagnement et guide –
Essais de chaleur humide
AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60068-3-4 a été établie par le comité d'études 104 de la CEI:
Conditions, classification et essais d’environnement.
Cette première édition de la CEI 60068-3-4 annule et remplace la troisième édition de la
CEI 60068-2-28, publiée en 1990, dont elle constitue une révision technique.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
104/208/FDIS 104/215/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.
L’annexe A est donnée uniquement à titre d'information.
Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2006. A cette
date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou
• amendée.
60068-3-4 © IEC:2001 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
ENVIRONMENTAL TESTING –
Part 3-4: Supporting documentation and guidance –
Damp heat tests
FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60068-3-4 has been prepared by IEC Technical Committee 104:
Environmental conditions, classification and methods of test.
This first edition of IEC 60068-3-4 replaces and cancels the third edition of IEC 60068-2-28,
published in 1990, of which it constitutes a technical revision.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
104/208/FDIS 104/215/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.
Annex A is for information only.
The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until
2006. At this date, the publication will be
• reconfirmed;
• withdrawn;
• replaced by a revised edition, or
• amended.
– 6 – 60068-3-4 © CEI:2001
INTRODUCTION
La température et l'humidité relative (HR) de l'air, combinées de façon variable, constituent des
facteurs climatiques qui agissent sur un produit pendant son stockage, son transport et son
fonctionnement.
Des mesures météorologiques effectuées sur plusieurs années ont montré qu'une humidité
relative supérieure à 95 % associée à une température supérieure à 30 °C ne se présente pas
en conditions normales à l'air libre durant de longues périodes, sauf dans des régions de
climats extrêmes. Dans les locaux d'habitation ou les ateliers, des températures supérieures à
30 °C peuvent régner mais, dans la plupart des cas, elles sont associées à une humidité
relative plus basse que dans une atmosphère normale.
Des conditions particulières existent par exemple dans certaines salles humides de l'industrie
chimique, dans les installations pour la métallurgie, les mines, les locaux d'électrolyse, les
blanchisseries où la température peut s'élever jusqu'à 45 °C, associée à une humidité relative
allant jusqu'à la saturation, pendant de longues périodes.
Il peut cependant arriver que certains matériels placés dans des conditions particulières
puissent être soumis à des humidités relatives supérieures à 95 % avec des températures plus
élevées. C'est le cas notamment lorsque le matériel est placé dans des enceintes telles que
des véhicules, des tentes ou des carlingues d'avion; ces conditions peuvent conduire à un
échauffement intense provoqué par le rayonnement solaire alors que, en raison d'une
ventilation inadaptée, de l'humidité pouvant se développer sera maintenue en permanence à
l'intérieur.
Dans des locaux ayant plusieurs sources de chaleur, les températures et les humidités
relatives des différentes parties du local risquent de différer d'un point à l'autre.
La pollution atmosphérique peut renforcer les effets d'une atmosphère humide sur les produits.
L'attention est attirée sur ce point, en raison de son importance en général, même s'il n'y a pas
d'agents polluants dans les atmosphères utilisées pour les essais de chaleur humide. S'il est
nécessaire de déterminer l'influence d'agent polluants, par exemple la corrosion et les
moisissures, il convient d'utiliser un essai approprié issu de la CEI 60068-2.

60068-3-4 © IEC:2001 – 7 –
INTRODUCTION
Temperature and relative humidity (RH) of the air, in varying combinations, are climatic factors
which act upon a product during storage, transportation and operation.
Meteorological measurements made over many years have shown that a relative humidity
>95 % combined with a temperature >30 °C does not occur in free air conditions over long
periods, except in regions with extreme climates. In dwelling rooms and workshops
temperatures of >30 °C may occur but in most cases are combined with a lower relative
humidity than in the open air.
Special conditions exist in certain wet rooms for example, in the chemical industry,
metallurgical plants, mines, electroplating plants and laundries, where the temperature can
reach 45 °C combined with a relative humidity up to saturation over long periods.
Certain equipment placed under particular conditions may be subjected to relative humidities of
more than 95 % at higher temperatures. This may happen when the equipment is placed in
enclosures, such as vehicles, tents or aircraft cockpits, since this can result in intense heating
through solar radiation while, because of inadequate ventilation, any humidity that may be
developed will be retained permanently within the interior.
In rooms having several heat sources, temperatures and relative humidities may vary in
different parts of the room.
Atmospheric pollution can intensify the effects of a damp climate on products. Attention is
drawn to this fact because of its general importance, although pollutants are not contained in
the atmospheres used for damp heat testing. If the effects of pollutants, for example corrosion
and mould growth, are to be investigated, a suitable test from the IEC 60068-2 series should
be used.
– 8 – 60068-3-4 © CEI:2001
ESSAIS D’ENVIRONNEMENT –
Partie 3-4 – Documentation d’accompagnement et guide –
Essais de chaleur humide
1 Domaine d’application
Cette partie de la CEI 60068 rassemble les informations nécessaires aux rédacteurs qui, lors
de l’établissement d’une spécification particulière telles que des normes pour les composants
ou les matériels, choisissent les essais appropriés et leurs sévérités pour un produit particulier
et, dans certain cas, pour des types d’application donnés.
Le but de ces essais de chaleur humide est de déterminer l’aptitude des produits à supporter
les contraintes d’un environnement à forte humidité relative, avec ou sans condensation, et
plus particulièrement de déterminer les variations de leurs caractéristiques électriques et
mécaniques. Les essais de chaleur humide peuvent aussi être appliqués en vue de vérifier la
résistance d’un spécimen à certaines formes d’attaque par corrosion.
2 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de la CEI 60068, les définitions suivantes s’appliquent.
2.1
condensation
précipitation de vapeur d’eau sur une surface dont la température est plus basse que celle du
point de rosée de l’air ambiant. L’eau est, de ce fait, transformée de l’état de vapeur à l’état
liquide
2.2
adsorption
adhérence de molécules de vapeur d’eau à une surface dont la température est plus élevée
que celle du point de rosée
2.3
absorption
accumulation des molécules d’eau à l’intérieur d’un matériau
2.4
diffusion
cheminement des molécules d’eau à travers un matériau, provoqué par une différence des
pressions partielles
NOTE La diffusion entraîne un équilibre des pressions partielles, tandis que l’écoulement (tel qu’à travers des
fuites lorsque celles-ci sont suffisamment importantes pour provoquer un écoulement visqueux ou laminaire) finit
toujours par entraîner un équilibre des pressions totales.
2.5
respiration
échange d’air entre une cavité et son environnement, produit par une variation de la
température
60068-3-4 © IEC:2001 – 9 –
ENVIRONMENTAL TESTING –
Part 3-4: Supporting documentation and guidance –
Damp heat tests
1 Scope
This part of IEC 60068 provides the necessary information to assist in preparing relevant
specifications, such as standards for components or equipment, in order to select appropriate
tests and test severities for specific products and, in some cases, specific types of application.
The object of damp heat tests is to determine the ability of products to withstand the stresses
occurring in a high relative humidity environment, with or without condensation, and with
special regard to variations of electrical and mechanical characteristics. Damp heat tests may
also be utilized to check the resistance of a specimen to some forms of corrosion attack.
2 Definitions
For the purpose of this part of IEC 60068, the following definitions apply.
2.1
condensation
precipitation of water vapour on a surface when the surface temperature is lower than the
dewpoint temperature of the ambient air whereby water is transformed from vapour to the liquid
state of aggregation
2.2
adsorption
adherence of water vapour molecules to a surface when the surface temperature is higher than
the dewpoint temperature
2.3
absorption
accumulation of water molecules within a material
2.4
diffusion
transportation of water molecules through a material, produced by a partial pressure difference
NOTE Diffusion results in a balance of partial pressures, whilst flow (such as through leaks, when the dimensions
of such leaks are great enough to provide viscous or laminar flow) always finally results in the balance of the total
pressures.
2.5
breathing
exchange of air between a hollow space and its surroundings, produced by changes of
temperature
– 10 – 60068-3-4 © CEI:2001
3 Méthodes de production et régulation de l’humidité
3.1 Généralités
Il existe un grand nombre de chambres d’essais en humidité équipées de différents systèmes
de production et de contrôle d’humidité.
Il convient d’utiliser de l’eau distillée ou déionisée. Il convient que cette eau ait un pH compris
entre 6,0 et 7,2 et une résistivité minimale égale à 0,05 MΩ.cm.
Il convient que tout l'intérieur de la chambre soit nettoyé.
Dans les paragraphes suivants, seuls les principaux procédés de production de l’humidité sont
mentionnés.
3.2 Pulvérisation de l’eau
L’eau est pulvérisée sous forme de très fines particules ou gouttelettes.
L’aérosol ainsi produit humidifie le courant d’air avant son introduction dans l’espace de travail
de la chambre; la majeure partie des gouttelettes s’évapore au cours du processus. Des
petites gouttelettes d’eau peuvent rester en suspension dans le flux d’air.
Il faut éviter l’injection directe de l’eau dans l’espace de travail.
Ce procédé simple donne une humidification rapide et nécessite peu d’entretien.
3.3 Injection de vapeur d’eau
La vapeur d’eau chaude est insufflée dans l’espace de travail de la chambre.
Ce procédé simple donne une humidification rapide et il est plus facile à entretenir (valve à
vapeur). Cependant les calories introduites qui en résultent peuvent demander un refroidis-
sement supplémentaire pouvant entraîner des effets de déshumidification.
3.4 Type à saturation
L’air est insufflé dans un récipient contenant de l’eau, il devient alors saturé de vapeur.
Pour un débit d’air donné, l’humidité est facile à contrôler en faisant varier la température de
l’eau. Si l’on réalise une augmentation de l’humidification en augmentant la température de
l’eau, cela peut provoquer une élévation de la température dans l’espace de travail et, en
raison de la capacité thermique de l’eau, le temps de réponse sera plus long. Cela peut
demander un refroidissement supplémentaire pouvant entraîner des effets de déshumidification.
Si des bulles se créent, elles peuvent produire un peu d’aérosol lors de leur éclatement.
3.5 Surface d’évaporation
L’air est humidifié en passant sur une grande surface d’eau. Diverses méthodes sont utilisées,
par exemple le passage répété d’un courant d’air sur de l’eau calme ou le ruissellement d’un
jet d’eau sur une surface verticale avec un courant d’air circulant en sens inverse.

60068-3-4 © IEC:2001 – 11 –
3 Procedures for the production and control of humidity
3.1 General
There are a great number of humidity test chambers available, equipped with different methods
of humidity generation and of humidity control.
Distilled or deionized water should be used. The water should have a pH value between 6,0
and 7,2 and a minimum resistivity of 0,05 MΩ.cm.
All internal parts of the chamber should be maintained in a clean condition.
In the following subclauses, only the principal methods of generation of humidity are
mentioned.
3.2 Injection of water (spraying)
Water is atomized to very fine particles or droplets.
The spray produced in this way moistens the air stream before it enters the working space, the
greater part of the droplets evaporating on the way. Small droplets of water may remain in the
airflow.
Direct water injection into the working space must be avoided.
This simple system gives rapid humidification and requires little maintenance.
3.3 Injection of water vapour (steam)
Evaporated water (steam) is blown into the working space of the chamber.
This system gives rapid humidification, and is easier maintained (steam valve). However, the
resultant heat input may necessitate additional cooling with possible dehumidification effects.
3.4 Saturation type
Air is blown through a vessel containing water, thus becoming saturated with vapour.
At a fixed airflow, the humidity is controlled by changing the water temperature. If an increase
of humidification is produced by increasing the water temperature, this may cause a
temperature rise in the working space and, due to the thermal capacity of the water, the
response time may be longer. This may necessitate additional cooling with possible de-
humidification effects.
If bubbles occur they may produce a small amount of spray when bursting.
3.5 Surface evaporation
The air is humidified by passing it over a large surface area of water. Different methods are
used, for example repeated air flow over standing water or water-jet scrubbing over a vertical
surface with the air stream in counter current.

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Dans ce système, la formation d’aérosol est minimisée. L’humidité est facile à régler en faisant
varier la température de l’eau. En raison de la capacité thermique de l’eau, il peut y avoir un
temps de réponse plus long.
3.6 Solutions aqueuses
Une humidité relative donnée est produite par des solutions aqueuses salines normalisées
dans des petites chambres étanches à température constante. Ce système n’est pas approprié
pour les spécimens dissipateurs d’énergie ou pour les spécimens absorbant de grandes
quantités d’humidité.
Des particules de sel peuvent se déposer à la surface des spécimens essayés. Dans certains
cas, par exemple avec les sels d’ammonium, ces particules peuvent être dangereuses pour la
santé et provoquer une corrosion dans certains matériaux.
3.7 Déshumidification
Pour contrôler l’humidité, différentes méthodes de déshumidification sont utilisées, y compris
les surfaces froides, l’injection d’air sec, les dessiccateurs, etc.
3.8 Régulation de l’humidité
Les dimensions de la chambre, l’humidificateur et le temps de réponse des capteurs de
température/d’humidité ont une grande importance sur la précision du système de régulation
d’humidité. Les performances de l’étuve peuvent se dégrader, et par conséquent la précision
est affectée par la qualité de la maintenance.
4 Aspect physique des effets de l’humidité
4.1 Condensation
La température du point de rosée dépend de la quantité de vapeur d’eau existant dans l’air. Il
existe une relation directe entre le point de rosée, l’humidité absolue et la pression de vapeur.
Quand on introduit un spécimen dans la chambre d'essai, de la condensation peut se produire
si sa température en surface est plus basse que celle du point de rosée de l’air de la chambre.
Il peut être nécessaire de préchauffer le spécimen si la condensation n’est pas souhaitée.
Quand on désire obtenir une condensation sur le spécimen pendant la durée du
conditionnement, la température et l’humidité de l’air doivent croître de façon que la
température du point de rosée de l’air devienne supérieure à la température de surface du
spécimen.
Si le spécimen a une faible constante de temps thermique, la condensation ne peut se produire
que si la température du point de rosée de l’air augmente très rapidement, ou si l’humidité
relative est très proche de 100 %. Avec la vitesse d’élévation de la température prescrite pour
les essais Db, il se peut que de la condensation ne se produise pas sur de très petits
spécimens.
Une condensation, liée à la chute de la température ambiante, peut être constatée sur la
surface interne des boîtiers.
En général, la condensation peut habituellement être détectée par vérification visuelle, même
si cela n’est pas toujours possible, en particulier pour de petits objets ayant une surface
rugueuse.
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In this system, the spray is minimized. The humidity is controlled by changing the water
temperature. Due to the thermal capacity of the water, the response time may be longer.
3.6 Aqueous solutions
Relative humidity is generated over standardized aqueous solutions of salts in small sealed
chambers at constant temperature. This system is not appropriate for heat-dissipating
specimens or for specimens absorbing large quantities of moisture.
Salt particles may be deposited on the surface of the test specimens. In some cases, for
example with ammonium salts, these particles may be hazardous to health and may cause
stress corrosion in some materials.
3.7 Dehumidification
In order to control humidity, various dehumidification methods are used, including cold
surfaces, injection of dry air, desiccants etc.
3.8 Control of humidity
The size of the chamber, the humidifier and the response time of temperature/humidity sensors
have important influences on the possible uncertainties of the humidity control system. The
chamber performance can degrade, and therefore uncertainty is affected by the quality of
maintenance.
4 Physical appearance of the effects of humidity
4.1 Condensation
The dewpoint temperature depends on the content of water vapour in the air. A direct
relationship exists between dewpoint, absolute humidity and vapour pressure.
When introducing a specimen into a test chamber condensation may occur if its surface
temperature is lower than the dewpoint temperature of the chamber air. It may be necessary to
pre-heat the specimen if condensation has to be prevented.
When condensation is required on the specimen during the conditioning period, the
temperature and the water content of the air shall be raised so that the dewpoint temperature
of the air becomes higher than the surface temperature of the specimen.
If the specimen has a low thermal time constant, condensation occurs only if the dewpoint
temperature of the air increases very rapidly, or if the relative humidity is very close to 100 %.
With the rate of temperature rise prescribed for tests Db, condensation may not occur on very
small specimens.
Condensation may occur on the inner surface of casings subsequent to a fall in ambient
temperature.
In general, condensation can usually be detected by visual inspection, however, this is not
always possible, especially with small objects having a rough surface.

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4.2 Adsorption
La quantité d’humidité qui peut adhérer à la surface dépend du type de matériau, de la
structure de sa surface, de la pression de vapeur et de la température. Une estimation
distincte des effets dus à l’adsorption est difficile en raison des effets habituels d’absorption
qui sont plus marqués.
4.3 Absorption
La quantité d’humidité qui sera absorbée dépend du matériau, de la pression de vapeur, de la
température et de la quantité d’eau contenue dans l’air ambiant. Le processus d’absorption se
déroule de façon continue jusqu’à ce que l’équilibre soit atteint. La vitesse de pénétration des
molécules d’eau augmente avec la température.
4.4 Diffusion
Un exemple de diffusion fréquemment rencontré pour les composants électroniques est la
pénétration de vapeur d’eau au travers des encapsulations faites en matériaux organiques, par
exemple dans un condensateur ou un dispositif à semi-conducteur, ou à travers le composé
utilisé pour fermer l’enveloppe.
5 Accélération
5.1 Généralités
Le but d’un essai accéléré est d’obtenir, dans la mesure du possible, les mêmes variations de
caractéristiques que celles qui se produiraient dans l’environnement normal de fonctionne-
ment, mais en un temps plus court. Différents processus de défaillance peuvent se produire
pour des conditions plus sévères que celles qui pourraient exister en conditions normales
d’utilisation.
Il convient que la sévérité de l’essai soit choisie en tenant compte des conditions extrêmes de
service et de stockage pour lesquelles un produit est fabriqué.
Alors que le temps requis pour les processus de condensation et d’adsorption est en général
plutôt court, des temps beaucoup plus longs (jusqu’à plusieurs milliers d’heures) peuvent être
nécessaires pour les processus d’absorption et de diffusion avant qu’un état d’équilibre soit
atteint.
Si l’on connaît la relation entre la vitesse de pénétration et la température, l’accélération d’un
essai de chaleur humide peut être réalisée en utilisant une température plus élevée.
Une certaine accélération complémentaire peut être obtenue en utilisant une tension de
polarisation (voir essais Cx et Cy).
Le cycle de températures tel qu’il s’applique pour les essais Db n’a en général pas d’effet
d’accélération pour les processus d’absorption et de diffusion. Du fait que la vitesse de
pénétration de la vapeur d’eau augmente avec l’élévation de la température, l’absorption se
produira plus lentement avec l’essai Db si la valeur moyenne réelle des deux niveaux de
température est inférieure à la température d’épreuve de l’essai C.

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4.2 Adsorption
The amount of humidity that may adhere to the surface depends on the type of material, its
surface structure, the vapour pressure and the temperature. Separate evaluation of the effects
of adsorption is difficult due to the usual effects of absorption being more evident.
4.3 Absorption
The quantity of moisture which will be absorbed, depends on the material, the vapour pressure,
the temperature and the water content of the ambient air. The absorbing process proceeds
steadily until equilibrium is established. The speed of penetration of the water molecules
increases with the temperature.
4.4 Diffusion
An example of diffusion, which is frequently found in electronic components, is the penetration
of water vapour through encapsulations of organic material, for example into a capacitor or
semiconductor device, or through the sealing compound into the casing.
5 Acceleration
5.1 General
The aim of an accelerated test is to obtain as far as possible the same changes of
characteristics as would occur in the normal service environment but in a much shorter time.
Different failure mechanisms may occur under severe conditions than would occur under
normal conditions of use.
The severity of the test should be chosen taking into account the limiting conditions of service
and storage for which a product is constructed.
While the time required for condensation and adsorption processes is in general rather short,
much longer periods of time (up to several thousand hours) may be needed for absorption and
diffusion processes until the equilibrium state is reached.
When the relationship between penetration speed and temperature is known, acceleration of a
damp-heat test may be achieved by using a higher temperature.
Some additional acceleration may be achieved by the use of bias voltage (see tests Cx and
Cy).
The cycling of temperature as applied in the Db tests has, in general no accelerating effect on
the absorption and diffusion processes. In view of the fact that the speed of penetration of
water vapour increases with rising temperature, the absorption will proceed more slowly with
test Db if the effective average value of the two temperature levels is lower than the test
temperature of test C.
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5.2 Facteur d’accélération
Il n’est pas possible de donner un facteur d’accélération valable dans tous les cas pour les
essais de chaleur humide. Si l’on souhaite connaître le facteur d’accélération, il peut seulement
être déterminé de manière empirique pour chaque produit particulier.
Pour des essais comparatifs, un haut degré d’accélération peut être utile et il peut être
envisagé si le mécanisme de défaillance est le même pour tous les spécimens.
6 Comparaison entre les essais continus et les essais cycliques
6.1 Essai C: Essai continu de chaleur humide
Il convient d'utiliser les essais continus lorsque l’adsorption, l’absorption ou la diffusion jouent
le rôle principal. Lorsque la diffusion et non la respiration sont en cause, il convient appliquer
soit l’essai continu soit l’essai cyclique selon le type de spécimen et son application.
Dans beaucoup de cas, l’essai Cab est appliqué pour déterminer si les caractéristiques
électriques requises du diélectrique demeurent inchangées dans une atmosphère humide ou si
une encapsulation isolante peut garantir une protection suffisante.
Une autre méthode d'essai pour vérifier les effets de diffusion peut être réalisée par l’utilisation
des essais Cx ou Cy.
Pour un certain nombre de spécimens, les contraintes produites par l’essai continu peuvent
être très similaires à celles produites par un essai cyclique. Dans ces cas, des raisons
d’économie de temps peuvent déterminer le choix de l’essai approprié.
6.2 Essai Db: Essai cyclique de chaleur humide
Quand un essai cyclique de chaleur humide est approprié, l’essai Db peut être utilisé pour tous
les types de spécimens. Il convient d’appliquer les essais cycliques dans tous les cas où les
effets de la condensation, ou de la pénétration et de l’accu
...