IEC 60068-3-14:2025

Environmental testing – Part 3-14: Supporting documentation and guidance – Developing a climatic sequential test

IEC 60068-3-14:2025 describes a generic process for developing a climatic sequential test programme by sequencing test methods selected from the IEC 60068-2 series.
This generic process comprises a systematic approach to the development of a sequential environmental test programme.
A climatic sequential test is applicable to electrical, electromechanical or electronic equipment and devices, as well as their subassemblies, constituent parts and components. It can be customized according to specific product requirements and applications.
The process is designed for use by product designers, manufacturers and users.
The process is particularly relevant to electrical products which include components or materials that have the potential to degrade, as a consequence of environmental exposures.

Essais d'environnement - Partie 3-14: Documentation d'accompagnement et recommandations - Élaboration d'un essai climatique séquentiel

L'IEC 60068-3-14:2025 décrit un processus générique d'élaboration d'un programme d'essais climatiques séquentiel par séquencement de méthodes d'essai choisies dans la série IEC 60068‑2.
Le processus générique comprend une approche systématique pour l'élaboration d'un programme d'essais d'environnement séquentiel.
Un essai climatique séquentiel s'applique aux équipements et dispositifs électriques, électromécaniques ou électroniques, ainsi qu'à leurs sous-ensembles, éléments constitutifs et composants. Il peut être personnalisé en fonction des exigences et applications spécifiques des produits.
Le processus est conçu pour être utilisé par les concepteurs, les fabricants et les utilisateurs des produits.
Le processus est particulièrement pertinent pour les produits électriques, notamment les composants ou matériaux susceptibles de se dégrader en raison des expositions à l'environnement.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 17-Jul-2025
• ICS: 19.040 - Environmental testing
• Technical Committee: TC 104 - Environmental conditions, classification and methods of test
• Drafting Committee: PT 60068-3-14 - TC 104/PT 60068-3-14
• Current Stage: PPUB - Publication issued
• Start Date: 18-Jul-2025
• Completion Date: 08-Aug-2025

Overview

IEC 60068-3-14:2025 - "Environmental testing - Part 3-14: Supporting documentation and guidance - Developing a climatic sequential test" defines a generic, systematic process for developing a climatic sequential test programme by sequencing test methods drawn from the IEC 60068-2 series. It applies to electrical, electromechanical and electronic equipment, plus subassemblies, parts and components. The standard helps replicate life-cycle environmental exposures (storage, transport, operation, maintenance) so cumulative and hysteretic effects are captured and reproducible.

Key topics and technical requirements

• Three-stage development process
  • Stage 1: Review product life cycle and environmental requirements; compile a provisional test sequence.
  • Stage 2: Identify critical environments, failure modes, operational states and the need for combined testing; refine the sequence.
  • Stage 3: Prepare the final sequential test programme optimized for technical credibility and cost-effectiveness.
• Focus on sequencing: The order of tests matters because earlier exposures can cause cumulative or hysteretic effects that influence later performance.
• Failure-mode awareness: Guidance (informative Annex A) on likely failure mechanisms for components, optics/sensors and power sources to inform sequencing choices.
• Combined vs. sequential testing: Criteria to determine when tests should be combined or carried out in sequence.
• Documentation and reproducibility: Emphasis on creating a Life Cycle Environmental Profile (LCEP) and specifying sequences to improve repeatability and correlation with real-world conditions.

Applications and who should use it

• Product designers and engineers seeking to validate environmental robustness during design and qualification.
• Manufacturers and quality teams developing environmental type tests that reflect real-world exposure and ensure reproducible results.
• Environmental test laboratories implementing sequential climatic programmes using IEC 60068-2 test methods.
• Procurement, reliability and compliance managers who need defensible evidence of product durability under realistic environmental sequences.
• Particularly relevant for products containing materials or components susceptible to degradation (e.g., sensors, optics, power sources, electronic assemblies).

Practical benefits

• Produces more realistic, life-cycle-aligned test programmes that reveal failure modes missed by isolated tests.
• Improves reproducibility and comparability of composite environmental tests.
• Helps balance technical rigor with cost-effectiveness when defining test sequences.

Related standards

• IEC 60068-2 series (individual climatic test methods)
• IEC 60068-1:2013 (general guidance on environmental testing)
• IEC 60721 series (environmental classification)
• IECQ (Quality Assessment System for Electronic Components) - relevance for component qualification

Keywords: IEC 60068-3-14:2025, climatic sequential test, environmental testing, life cycle environmental profile, IEC 60068-2, cumulative effects, hysteretic effects, failure modes.

Standards Content (Sample)

IEC 60068-3-14 ®
Edition 1.0 2025-07
INTERNATIONAL
STANDARD
Environmental testing –
Part 3-14: Supporting documentation and guidance – Developing a climatic
sequential test
ICS 19.040  ISBN 978-2-8327-0577-3

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or
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CONTENTS
FOREWORD . 2
INTRODUCTION . 4
1 Scope . 5
2 Normative references . 5
3 Terms and definitions . 5
4 Background . 6
4.1 Environmental exposure sequence in life cycle . 6
4.2 Failure mechanism under a sequential test . 6
5 Introduction to the process . 6
5.1 General . 6
5.2 Stage 1: reviewing environmental requirements and compiling a provisional
test sequence . 7
5.3 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence . 7
5.4 Stage 3: preparing sequential test programme . 7
5.5 Overall process . 8
6 Stage 1: reviewing requirements and compiling provisional test sequence . 8
6.1 Evaluating product life cycle . 8
6.2 Evaluating environmental requirements . 9
6.2.1 Identifying major phases . 9
6.2.2 Determining typical environmental conditions . 9
6.3 Compiling provisional list of critical environments . 10
7 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence . 10
7.1 Consideration of the operational state of the product . 10
7.2 Identification of potential failure modes . 10
7.3 Identifying need for combined testing . 11
7.4 Reviewing sensitivity of product to sequential environmental conditions . 12
7.5 Consideration of sequential and non-sequential testing . 13
8 Stage 3: preparing sequential test programme . 13
8.1 General . 13
8.2 Critical climatic tests . 14
8.3 Combined climatic tests . 14
8.4 Climatic sequential tests . 15
8.5 Reviewing programme for technical credibility and cost effectiveness . 15
Annex A (informative) Failure modes . 17
A.1 General . 17
A.2 Failure modes of electrical and electronic components . 17
A.3 Failure modes of optics and sensors . 19
A.4 Failure modes of power sources . 19
Bibliography . 20

Table 1 – Process to develop an environmental test sequence . 8

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
Environmental testing -
Part 3-14: Supporting documentation and guidance -
Developing a climatic sequential test

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of 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, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as "IEC Publication(s)"). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) IEC draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). IEC takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in
respect thereof. As of the date of publication of this document, IEC had not received notice of (a) patent(s), which
may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent
the latest information, which may be obtained from the patent database available at https://patents.iec.ch. IEC
shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
IEC 60068-3-14 has been prepared by IEC technical committee 104: Environmental conditions,
classification and methods of test. It is an International Standard.
The text of this International Standard is based on the following documents:
Draft Report on voting
104/1100/FDIS 104/1124/RVD
Full information on the voting for its approval can be found in the report on voting indicated in
the above table.
The language used for the development of this International Standard is English.
This document was drafted in accordance with ISO/IEC Directives, Part 2, and developed in
accordance with ISO/IEC Directives, Part 1 and ISO/IEC Directives, IEC Supplement, available
at www.iec.ch/members_experts/refdocs. The main document types developed by IEC are
described in greater detail at www.iec.ch/publications.
A list of all parts in the IEC 60068 series, published under the general title Environmental testing,
can be found on the IEC website
The committee has decided that the contents of this document will remain unchanged until the
stability date indicated on the IEC website under webstore.iec.ch in the data related to the
specific document. At this date, the document will be
– reconfirmed,
– withdrawn, or
– revised.
INTRODUCTION
The IEC 60068-2 series includes a variety of single and combined climatic condition tests. Some
of these tests can give cumulative effects or hysteretic effects, causing the unit-under-test to
deteriorate, and making it more vulnerable to subsequent tests. Thus, determining the sequence
of tests has a significant influence on the conclusion of a composite test.
This subpart of IEC 60068-3 provides guidance for developing a climatic sequential test for a
certain type of product (electrical, electromechanical or electronic equipment and devices, as
well as their subassemblies, constituent parts and components). It is written for technicians,
engineers and managers in environment testing, and for those who need to understand the
results of climatic sequential tests.
With the increasing importance of the IEC Quality Assessment System for Electronic
Components (IECQ), it has become necessary to define the test sequence more precisely than
it could be done in IEC 60068-1:2013, Clause 7, in order to provide a satisfactory reproducibility
of the test. This document describes in detail a composite test specifying a "climatic sequence"
for product specimens. It includes guidance in informative annexes for specification writers and
those performing the test.
1 Scope
This part of IEC 60068 describes a generic process for developing a climatic sequential test
programme by sequencing test methods selected from the IEC 60068-2 series.
This generic process comprises a systematic approach to the development of a sequential
environmental test programme.
A climatic sequential test is applicable to electrical, electromechanical or electronic equipment
and devices, as well as their subassemblies, constituent parts and components. It can be
customized according to specific product requirements and applications.
The process is designed for use by product designers, manufacturers and users.
The process is particularly relevant to electrical products which include components or materials
that have the potential to degrade, as a consequence of environmental exposures.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following
addresses:
– IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
– ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
cumulative effects
permanently remained consequences of environmental conditions imposed on a product after
the environmental exposures are removed
3.2
hysteretic effects
gradually attenuated consequences of an environmental condition after the environmental
exposure are removed
3.3
life cycle environmental profile
LCEP
design and test decision baseline document outlining real-world environmental conditions that
a product or component will experience during usage-related events from its release/
manufacturing to the end of its useful life
Note 1 to entry: Examples of usage-related events are transportation, storage, operational usage and maintenance.
4 Background
4.1 Environmental exposure sequence in life cycle
When exposed to environmental conditions, products can be influenced by the surrounding
environment. The influence is related to the environmental severity, the mechanism of
environmental effect on products and the initial state.
To provide confidence that a product is capable of surviving and operating in environmental
conditions which it encounter during its life cycle, it is necessary to evaluate the product against
those conditions.
As far as practicable, such evaluations should consider all environmental conditions and their
sequence the product can experience during its life cycle. An environmental test programme
should, as far as practicable, replicate the usage environment and expose the product to the
environmental conditions so that the product can experience them from the point of manufacture
to the end of its life. The environmental conditions that exist during storage, transportation,
handling and operation should be considered.
NOTE See IEC 60721-1, the IEC 60721-2 series and the IEC 60721-3 series for the classification of environmental
conditions.
4.2 Failure mechanism under a sequential test
The environmental worthiness assessment of products is generally conducted by serial
laboratory environmental tests according to a specified environmental test programme.
NOTE See the IEC 60721-4 series for guidance for the correlation and transformation of environmental condition
classes to the environmental tests.
While a specimen is exposed to one environmental test, its state changes somehow. The
changes can be some permanent damages due to the previous environment to which the
specimen exposes, or some remaining effects, which will disappear gradually in a long duration,
by the previous environmental exposure.
When an environmental test programme is to be specified for a particular product, the sequence
in which tests are carried out is important. That is because damage or effect, initiated by the
previous environmental test, is not probably become apparent or significant, until another is
applied. Specifically, a product can survive from an environmental test programme if the test is
carried out in one particular order but fail if executed in another order.
Therefore, the order in which environmental tests are undertaken should ideally reflect the order
in which they appear in the life cycle of product. In practice, it is usually not possible to exactly
reproduce every aspect of a product life cycle, as environmental exposure varies, especially
during operational conditions.
5 Introduction to the process
5.1 General
The process to develop a climatic environmental test sequence, as set out in this document,
consists of three stages:
a) stage 1: reviewing environmental requirements of products and compiling a provisional
sequence;
b) stage 2: establishing critical environments based upon knowledge and refining sequence;
c) stage 3: preparing a technically reliable, cost-effective sequential test programme.
5.2 Stage 1: reviewing environmental requirements and compiling a provisional test
sequence
Stage 1 of the process considers the product usage requirements to establish a provisional
environmental sequence.
Generally, the requirements of specific concerns are
– the product life cycle distinguished by several phases including transportation, storage,
installation, operation and maintenance, as well as
– the product environmental requirements, usually consisting of a set of environmental
characteristics representing each phase of the product life cycle.
Together these are used to generate a provisional list of environmental requirements and
sequence.
At this stage, the environmental sequence comprises a list of environmental conditions arising
from each phase of the product life cycle. This provisional environmental sequence will be
extensive, with many similar environmental conditions appearing within a number of different
phases, of the life cycle.
5.3 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence
Stage 2 of the process refines the provisional environmental sequence to eliminate unnecessary
repetition of environmental conditions, as well as consider the effects of the sequence and of
potential product failure modes. The elimination of unnecessary repetition of environmental
conditions is achieved by considering the operational state. For example, the environmental
conditions occurring when the product is packaged and non-operational have the potential to
be merged.
It is possible for concurrent environmental conditions to have an effect on the product, which is
greater than the case if they are applied separately. In such cases, the concurrent
environmental conditions sometimes have a synergistic effect. If the synergistic effect is likely
to be significant for a particular product, consideration shall be given to undertake combined
environmental testing.
In parallel, consideration of the potential failure modes of the product should allow a sequential
order of the environmental conditions to be established. For example, if temperature variation
testing degrades seals and joints, allowing moisture around to pass through these seals and
joints when the product is exposed to a damp heat condition, the temperature variation test
should be done before the humidity test. Conversely, when moisture penetrates into electrical
box during the humidity test, a following low temperature test can cause the test sample to
condense or freeze inside.
It is for this reason that the recursive and iterative philosophy to refine test sequence is
generally the keyword throughout the whole process to develop a test programme.
Stage 2 of the process also distinguishes the environmental conditions which should be
considered as part of a sequential programme and those that can be considered separately, as
non-sequential tests.
5.4 Stage 3: preparing sequential test programme
Stage 3 of the process considers the environmental sequence generated by the preceding
stages and then generates a technically reliable, cost-effective test programme.
Having identified the appropriate sequences of environments, these can be converted into a
test programme.
This shall also consider the need to include appropriate functional testing of the product before,
during and after the testing, as well as the need for any post-test destructive or non-destructive
inspection.
In certain cases, greater technical credibility and cost effectiveness can be achieved by
modifying the sequence, to allow more effective use and time.
Although, such modifications should not override the order identified in stage 2, some
adjustments can still be achieved.
5.5 Overall process
The overall process is illustrated in Table 1 and is discussed in detail hereinafter.
Table 1 – Process to develop an environmental test sequence
Stage Task Sub-task
Evaluating life cycle
Reviewing requirements and
1 compiling a provisional test Evaluating environmental requirements
sequence
Compiling provisional lists of critical environments
Consideration of the operational state of the product
Identification of potential failure modes
Establishing critical environments Reviewing sensitivity of the product to sequential
2 based upon knowledge of product environmental conditions
and refining test sequence
Identifying need for combined testing, and refine test
programme
Consideration of sequential and non-sequential testing
Preparing a sequential test Reviewing programme for technical credibility and cost
programme effectiveness
6 Stage 1: reviewing requirements and compiling provisional test sequence
6.1 Evaluating product life cycle
Consideration of the product life cycle should have occurred as part of the exercise to generate
the environmental requirements document. The environmental requirements document should
reflect the predominant phases of the life cycle. However, a product life cycle can contain
multiple iterations of some events; for instance, the product has the potential to be transported
several times in its entire life. As a consequence, even a well-constructed environmental
requirements document should be considered alongside the life cycle, when identifying all the
sequential conditions the particular equipment experiences.
The product life cycle can also be used to identify whether changes in logistics and operational
usage will occur in the future. For example, one type of transport vehicle can be replaced by
another. Even when information of future potential environmental conditions is not known,
identifying the possibility permits the management of potential consequences. It is also
necessary to consider a worst-case usage to future proof against unknown usage requirements.
6.2 Evaluating environmental requirements
6.2.1 Identifying major phases
The information in the environmental requirements document can be presented in several ways.
Whichever approach is used, the logistical and operational requirements should be broken down
into their major phases. The phases can differ for each type of product, but typically consist of
the following, which reflect the layout used in other parts of this document.
a) Delivery: This phase should encompass the types of transportation to be used and the
associated worldwide regions, from which the product is delivered. The most common form
of transportation is by road, but air, rail and water transportation are sometimes also
required. Delivery is usually undertaken with the product packaged. Handling of ISO shall
be addressed.
b) Storage: The main environments of concern during long term storage are climate along with
some potential for contamination. Storage can be within conditioned or non-conditioned
buildings. Handling using forklift trucks and also manhandling, for low mass product, shall
be considered.
c) Transportation to depot: This phase should encompass the types of transportation to be
used, along with the associated worldwide regions, in which the product is transported. The
most common forms of transportation are by road, rail, air and sea. Transportation to the
depot is usually undertaken, with the packaged. Handling using forklift trucks and cranes
shall be considered.
d) Transportation beyond the depot: The environments experienced during delivery beyond the
depot can be more severe than those during delivery to the depot. In addition to road, air
and sea transportation, the product can experience off-road transportation and poor-quality
handling.
e) Short term storage: The main environments of concern during short term storage are climate
and contamination. Storage can be within conditioned or non-conditioned buildings, partially
protected (open sided) buildings, under temporary covers such as a tarpaulin or fully
exposed to climatic conditions. Poor quality handling products or manual handling can be
chosen for handling products. Packaging can be the same as for the situation of transporting
to the depot. Alternatively, it involves degraded packaging or no packaging.
f) Operation: The environmental conditions during operation, can be severe and also unique.
They can occur in conjunction with those of installation/operation. The product is likely to
be required to operate during this phase.
g) Return: In some cases, products can be returned to the depot or country of origin for storage,
repair, upgrade or disposal, etc. Returned products are possible to have been "broken out"
of its packaging during earlier phases and consequently have become contaminated.
h) Product disposal: There can be no control over the storage and transportation environmental
conditions imposed on product during the disposal phase.
6.2.2 Determining typical environmental conditions
For each phase of the logistical and operational requirements identified for particular product,
the individual environmental conditions should be specified in detail. Typical environmental
conditions, which should be encompassed, are indicated below. In each case, the information
should provide the conditions causing the environment (especially for self-induced
environments), a description of the environment and quantifiable values.
NOTE See the IEC 60721-2 series and the IEC 60721-3 series for more detailed information.
a) Mechanical environments: These environments include acceleration, vibration and shock as
well as acoustic noise, impact (drop and crane swing) and bounce, etc. The environments
can also include the mechanical loading environments, associated with handling packaged.
b) Climatic environments: These environments include temperature, humidity, solar radiation,
pressure and maybe rapid or explosive decompression, icing, thermal shock, winds, freeze-
thaw and snow load etc.
c) Chemical, biological and contamination environments: These environments include fungal
growth, salt, acid corrosion, dust and sand, mist and fog, driving rain, driving snow and
immersion, etc. as well as a whole range of potential chemical and biological contaminants.
d) Electrical environments: Electrical and related environments also should be considered.
e) Combined environments: For each environment, it is necessary to indicate whether it occur
in conjunction with other environments and if appropriate, the probability of their joint
occurrence.
6.3 Compiling provisional list of critical environments
The provisional environmental sequence can be deduced from the environmental requirement
and the product life cycle. At this stage, the environmental sequence will comprise a list of
groups of environmental conditions, arising from each and every phase of the product life cycle.
This list comprises provisional environmental conditions and sequence and will be extensive,
with many environmental conditions appearing, within a number of different phases of the life
cycle. The purpose of the subsequent stages is to refine this sequence and reduce any
unnecessary repetition of the environmental conditions within the test programme.
7 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence
7.1 Consideration of the operational state of the product
To eliminate unnecessary repetition of environmental conditions in the provisional
environmental sequence, the preliminary step takes the various operational states of the
product into consideration. If the product is in the same operational state, the potential exists
to merge similar environmental conditions. Through considering in this way, a significant
reduction in the provisional environmental test sequence is usually possible. For example, many
transportation phases take place on similar platforms and are likely to occur with the product in
the same operational state (packaged and non-operating).
Similar environmental conditions, but with the product in a different operational state, cannot
usually be accumulated, unless it is shown that the environmental conditions have a similar
effect on the product.
For most products, the relevant states are likely to be: "packaged and non-operating",
"unpackaged and non-operating", "unpackaged and operating" and "re-packaged and non-
operating". Some products can have intermediate levels of packaging. This includes situations
when the product is unpackaged, but still has limited protection. Similarly, some products can
have different levels of operation/function, for example, a standby and fully operational state.
"Re-packaged and non-operating" products have been specifically included here, because the
re-packaging process can occur under poor conditions and the products can return to their
package (or another package) in a contaminated or incomplete state.
Generally, if product is non-operating, it will be expected to operate after the applicable
environmental conditions but not during. However, if product is operating, it will be expected to
meet its operational requirements, during the applicable environmental conditions as well as
after. An exception to these categories is the case of abnormal environmental conditions (e.g.
extreme normal or accidental conditions). Products that are exposed to abnormal environmental
conditions usually have specific requirements which only a few shall be considered as part of
the environmental sequential test programme. Others are considered as potential non-
sequential tests, which will be addressed later.
7.2 Identification of potential failure modes
Identifying potential failure modes of product is undertaken to allow a sequential order of the
priority of environmental conditions to be established.
The need to identify potential failure modes is of particular importanc
...

IEC 60068-3-14 ®
Edition 1.0 2025-07
NORME
INTERNATIONALE
Essais d'environnement –
Partie 3-14: Documentation d'accompagnement et recommandations –
Élaboration d'un essai climatique séquentiel
ICS 19.040  ISBN 978-2-8327-0577-3

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SOMMAIRE
AVANT-PROPOS . 2
INTRODUCTION . 4
1 Domaine d'application . 5
2 Références normatives . 5
3 Termes et définitions . 5
4 Contexte . 6
4.1 Séquence d'expositions à l'environnement pendant le cycle de vie . 6
4.2 Mécanisme de défaillance au cours d'un essai séquentiel . 6
5 Introduction au processus . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Étape 1: examen des exigences d'environnement et établissement d'une
séquence d'essais provisoire . 7
5.3 Étape 2: établissement des environnements critiques et affinement de la
séquence . 7
5.4 Étape 3: préparation d'un programme d'essais séquentiel . 8
5.5 Processus général . 8
6 Étape 1: examen des exigences et établissement d'une séquence d'essais
provisoire . 9
6.1 Évaluation du cycle de vie du produit . 9
6.2 Évaluation des exigences d'environnement . 9
6.2.1 Identification des phases principales . 9
6.2.2 Détermination des conditions d'environnement types . 10
6.3 Établissement d'une liste provisoire d'environnements critiques . 10
7 Étape 2: établissement des environnements critiques et affinement de la
séquence . 11
7.1 Prise en compte de l'état de fonctionnement du produit . 11
7.2 Identification des modes de défaillance potentiels . 11
7.3 Identification de la nécessité d'essais combinés. 12
7.4 Examen de la sensibilité du produit aux conditions d'environnement
séquentielles. 13
7.5 Détermination des essais séquentiels et non séquentiels . 14
8 Étape 3: préparation d'un programme d'essais séquentiel . 15
8.1 Généralités . 15
8.2 Essais climatiques critiques . 15
8.3 Essais climatiques combinés . 16
8.4 Essais climatiques séquentiels . 16
8.5 Examen de la crédibilité technique et de la rentabilité du programme . 17
Annexe A (informative) Modes de défaillance . 18
A.1 Généralités . 18
A.2 Modes de défaillance des composants électriques et électroniques . 18
A.3 Modes de défaillance des dispositifs optiques et des capteurs . 20
A.4 Modes de défaillance des sources d'alimentation . 20
Bibliographie . 21

COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE
____________
Essais d'environnement -
Partie 3-14: Documentation d'accompagnement et recommandations -
Elaboration d'un essai climatique séquentiel

AVANT-PROPOS
1) La Commission Électrotechnique Internationale (IEC) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de l'IEC). L'IEC a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. À cet effet, l'IEC – entre autres activités – publie des Normes internationales,
des Spécifications techniques, des Rapports techniques, des Spécifications accessibles au public (PAS) et des
Guides (ci-après dénommés "Publication(s) de l'IEC"). 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 l'IEC, participent également aux
travaux. L'IEC 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 l'IEC concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du
possible, un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux de l'IEC intéressés
sont représentés dans chaque comité d'études.
3) Les Publications de l'IEC se présentent sous la forme de recommandations internationales et sont agréées
comme telles par les Comités nationaux de l'IEC. Tous les efforts raisonnables sont entrepris afin que l'IEC
s'assure de l'exactitude du contenu technique de ses publications; l'IEC ne peut pas être tenue responsable de
l'éventuelle mauvaise utilisation ou interprétation qui en est faite par un quelconque utilisateur final.
4) Dans le but d'encourager l'uniformité internationale, les Comités nationaux de l'IEC s'engagent, dans toute la
mesure possible, à appliquer de façon transparente les Publications de l'IEC dans leurs publications nationales
et régionales. Toutes divergences entre toutes Publications de l'IEC et toutes publications nationales ou
régionales correspondantes doivent être indiquées en termes clairs dans ces dernières.
5) L'IEC elle-même ne fournit aucune attestation de conformité. Des organismes de certification indépendants
fournissent des services d'évaluation de conformité et, dans certains secteurs, accèdent aux marques de
conformité de l'IEC. L'IEC n'est responsable d'aucun des services effectués par les organismes de certification
indépendants.
6) Tous les utilisateurs doivent s'assurer qu'ils sont en possession de la dernière édition de cette publication.
7) Aucune responsabilité ne doit être imputée à l'IEC, à ses administrateurs, employés, auxiliaires ou mandataires,
y compris ses experts particuliers et les membres de ses comités d'études et des Comités nationaux de l'IEC,
pour tout préjudice causé en cas de dommages corporels et matériels, ou de tout autre dommage de quelque
nature que ce soit, directe ou indirecte, ou pour supporter les coûts (y compris les frais de justice) et les dépenses
découlant de la publication ou de l'utilisation de cette Publication de l'IEC ou de toute autre Publication de l'IEC,
ou au crédit qui lui est accordé.
8) L'attention est attirée sur les références normatives citées dans cette publication. L'utilisation de publications
référencées est obligatoire pour une application correcte de la présente publication.
9) L'IEC attire l'attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l'utilisation d'un
ou de plusieurs brevets. L'IEC ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l'applicabilité de tout
droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l'IEC n'avait pas reçu
notification qu'un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois, il y a lieu
d'avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations plus récentes
sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse https://patents.iec.ch.
L'IEC ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de brevets.
L'IEC 60068-3-14 a été établie par le comité d'études 104 de l'IEC: Conditions, classification et
essais d'environnement. Il s'agit d'une Norme internationale.
Le texte de cette Norme internationale est issu des documents suivants:
Projet Rapport de vote
104/1100/FDIS 104/1124/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à son approbation.
La langue employée pour l'élaboration de cette Norme internationale est l'anglais.
La version française de la norme n’a pas été soumise au vote.
Ce document a été rédigé selon les Directives ISO/IEC, Partie 2, il a été développé selon les
Directives ISO/IEC, Partie 1 et les Directives ISO/IEC, Supplément IEC, disponibles sous
www.iec.ch/members_experts/refdocs. Les principaux types de documents développés par
l'IEC sont décrits plus en détail sous www.iec.ch/publications.
Une liste de toutes les parties de la série IEC 60068, publiées sous le titre général Essais
d'environnement, se trouve sur le site web de l'IEC.
Le comité a décidé que le contenu de ce document ne sera pas modifié avant la date de stabilité
indiquée sur le site web de l'IEC sous webstore.iec.ch dans les données relatives au document
recherché. À cette date, le document sera
– reconduit,
– supprimé, ou
– révisé.
INTRODUCTION
La série IEC 60068-2 comprend différents essais de conditions climatiques simples et combinés.
Certains de ces essais peuvent engendrer des effets cumulatifs ou hystérétiques, ce qui
entraîne une détérioration de l'unité à l'essai et la rend plus vulnérable aux essais suivants.
Ainsi, la détermination de la séquence d'essais a une influence significative sur la conclusion
d'un essai composite.
La présente sous-partie de l'IEC 60068 fournit des recommandations en vue de l'élaboration
d'un essai climatique séquentiel pour un certain type de produit (équipements et dispositifs
électriques, électromécaniques ou électroniques, ainsi que leurs sous-ensembles, éléments
constitutifs et composants). Elle est destinée aux techniciens, ingénieurs et responsables en
essais d'environnement, ainsi qu'à toute personne ayant besoin de comprendre les résultats
d'essais séquentiels climatiques.
Compte tenu de l'importance croissante du Système d'évaluation de la qualité de l'IEC pour les
composants électroniques (IECQ), il est devenu nécessaire de définir la séquence d'essai plus
précisément que ce qui a pu être réalisé dans l'IEC 60068-1:2013, Article 7, afin d'assurer une
reproductibilité satisfaisante de l'essai. Le présent document décrit en détail un essai composite
qui spécifie une "séquence climatique" pour les spécimens de produits. Il fournit des
recommandations dans les annexes informatives à l'intention des rédacteurs de spécifications
et des personnes qui effectuent l'essai.
1 Domaine d'application
La présente partie de l'IEC 60068 décrit un processus générique d'élaboration d'un programme
d'essais climatiques séquentiel par séquencement de méthodes d'essai choisies dans la série
IEC 60068-2.
Le processus générique comprend une approche systématique pour l'élaboration d'un
programme d'essais d'environnement séquentiel.
Un essai climatique séquentiel s'applique aux équipements et dispositifs électriques,
électromécaniques ou électroniques, ainsi qu'à leurs sous-ensembles, éléments constitutifs et
composants. Il peut être personnalisé en fonction des exigences et applications spécifiques
des produits.
Le processus est conçu pour être utilisé par les concepteurs, les fabricants et les utilisateurs
des produits.
Le processus est particulièrement pertinent pour les produits électriques, notamment les
composants ou matériaux susceptibles de se dégrader en raison des expositions à
l'environnement.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées
en normalisation, consultables aux adresses suivantes:
– IEC Electropedia: disponible à l'adresse http://www.electropedia.org/
– ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse http://www.iso.org/obp
3.1
effets cumulatifs
conséquences permanentes des conditions d'environnement imposées à un produit après
l'arrêt des expositions à l'environnement
3.2
effets hystérétiques
conséquences progressivement atténuées d'une condition d'environnement après l'arrêt des
expositions à l'environnement
3.3
profil environnemental du cycle de vie
LCEP
document de référence pour les décisions concernant la conception et les essais, qui décrit les
conditions d'environnement réelles rencontrées par un produit ou un composant lors
d'événements liés à son utilisation, de sa mise en circulation/fabrication à la fin de sa durée de
vie utile
Note 1 à l'article: Le transport, le stockage, l'utilisation fonctionnelle et la maintenance sont des exemples
d'événements liés à l'utilisation.
Note 2 à l'article: L'abréviation "LCEP" est dérivée du terme anglais développé correspondant "life cycle
environmental profile".
4 Contexte
4.1 Séquence d'expositions à l'environnement pendant le cycle de vie
Lorsqu'ils sont exposés à des conditions d'environnement, les produits peuvent être influencés
par l'environnement où ils se trouvent. L'influence est liée à la sévérité de l'environnement, au
mécanisme des effets de l'environnement sur les produits et à l'état initial.
Pour fournir l'assurance qu'un produit est capable de résister et de fonctionner dans les
conditions d'environnement rencontrées au cours de son cycle de vie, il est nécessaire
d'évaluer le produit par rapport à ces conditions.
Dans la mesure du possible, il convient que ces évaluations tiennent compte de toutes les
conditions d'environnement que le produit peut rencontrer au cours de son cycle de vie ainsi
que de leur séquence. Il convient, dans la mesure du possible, qu'un programme d'essais
d'environnement reproduise l'environnement d'utilisation et expose le produit aux conditions
d'environnement qu'il peut rencontrer entre son point de fabrication et la fin de sa durée de vie.
Il convient de prendre en considération les conditions d'environnement qui existent pendant le
stockage, le transport, la manutention et le fonctionnement.
NOTE Voir l'IEC 60721-1, la série IEC 60721-2 et la série IEC 60721-3 pour la classification des conditions
d'environnement.
4.2 Mécanisme de défaillance au cours d'un essai séquentiel
La valeur environnementale des produits est généralement évaluée par des essais
d'environnement réalisés en série en laboratoire, selon un programme d'essais
d'environnement spécifié.
NOTE Voir la série IEC 60721-4 pour obtenir des recommandations concernant la corrélation des classes de
conditions d'environnement et leur transformation en essais d'environnement.
Lorsqu'un spécimen est exposé à un essai d'environnement, son état change d'une manière ou
d'une autre. Ces modifications peuvent impliquer des dommages permanents résultant de
l'environnement précédent auquel le spécimen a été exposé, ou bien des effets résiduels de
l'exposition environnementale précédente, qui disparaîtront progressivement sur une longue
durée.
Lorsqu'un programme d'essais d'environnement doit être spécifié pour un produit particulier, la
séquence d'exécution des essais est importante. En effet, les dommages ou les effets
provoqués par l'essai d'environnement précédent ne deviennent probablement apparents ou
significatifs qu'à l'exposition suivante. En particulier, un produit peut résister à un programme
d'essais d'environnement si l'essai est effectué dans un ordre particulier, mais connaître une
défaillance si l'essai est effectué dans un autre ordre.
Par conséquent, il convient dans l'idéal que l'ordre dans lequel les essais d'environnement sont
réalisés reflète l'ordre dans lequel ils apparaissent au cours du cycle de vie du produit. Dans la
pratique, il n'est généralement pas possible de reproduire exactement tous les aspects du cycle
de vie d'un produit, car l'exposition à l'environnement varie, en particulier dans les conditions
de fonctionnement.
5 Introduction au processus
5.1 Généralités
Le processus d'élaboration d'une séquence d'essais d'environnement climatique décrit dans le
présent document se compose de trois étapes:
a) étape 1: examen des exigences d'environnement des produits et établissement d'une
séquence provisoire;
b) étape 2: établissement des environnements critiques à partir des connaissances et
affinement de la séquence;
c) étape 3: préparation d'un programme d'essais séquentiel techniquement fiable et rentable.
5.2 Étape 1: examen des exigences d'environnement et établissement d'une
séquence d'essais provisoire
L'étape 1 du processus consiste à prendre en compte les exigences d'utilisation du produit afin
d'établir une séquence environnementale provisoire.
En règle générale, les exigences d'intérêt particulier concernent
– le cycle de vie du produit, distingué par plusieurs phases, y compris le transport, le
stockage, l'installation, l'exploitation et la maintenance, ainsi que
– les exigences d'environnement du produit, habituellement constituées d'un ensemble de
caractéristiques environnementales qui représentent chaque phase du cycle de vie du
produit.
Ensemble, elles sont utilisées pour produire une liste provisoire des exigences d'environnement
et leur séquence.
À ce stade, la séquence environnementale comprend une liste des conditions d'environnement
résultant de chaque phase du cycle de vie du produit. Cette séquence environnementale
provisoire est longue, de nombreuses conditions d'environnement similaires apparaissant à
plusieurs phases différentes du cycle de vie.
5.3 Étape 2: établissement des environnements critiques et affinement de la
séquence
L'étape 2 du processus consiste à affiner la séquence environnementale provisoire afin
d'éliminer les répétitions inutiles des conditions d'environnement, et à prendre en compte les
effets de la séquence et des modes de défaillance potentiels du produit. L'élimination des
répétitions inutiles des conditions d'environnement est réalisée en prenant en compte l'état de
fonctionnement. Par exemple, il est possible de fusionner les conditions d'environnement
rencontrées lorsque le produit est emballé et hors fonctionnement.
Il est possible que des conditions d'environnement concomitantes aient un effet sur le produit
plus important que lorsqu'elles sont appliquées séparément. Dans de tels cas, les conditions
d'environnement concomitantes ont parfois un effet synergique. Si l'effet synergique est
susceptible d'être significatif pour un produit particulier, il doit être envisagé de procéder à des
essais d'environnement combinés.
En parallèle, il convient de prendre en compte les modes de défaillance potentiels du produit
afin d'établir un ordre séquentiel des conditions d'environnement. Par exemple, si les essais de
variations de température dégradent les joints d'étanchéité, permettant à l'humidité
environnante de traverser ces joints lorsque le produit est exposé à une condition de chaleur
humide, il convient de procéder à l'essai de variations de température avant l'essai d'humidité.
À l'inverse, lorsque l'humidité pénètre dans le coffret électrique pendant l'essai d'humidité, un
essai de basse température consécutif peut générer de la condensation ou du gel à l'intérieur
de l'échantillon d'essai.
C'est pour cette raison que, pour affiner la séquence d'essais, l'approche récursive et itérative
est généralement la clé de l'ensemble du processus d'élaboration d'un programme d'essais.
La phase 2 du processus fait en outre la distinction entre les conditions d'environnement qu'il
convient de prendre en compte dans le cadre d'un programme séquentiel et celles qui peuvent
être prises en compte séparément dans des essais non séquentiels.
5.4 Étape 3: préparation d'un programme d'essais séquentiel
L'étape 3 du processus consiste à examiner la séquence environnementale produite par les
étapes précédentes pour établir un programme d'essais techniquement fiable et rentable.
Les séquences environnementales appropriées ayant été identifiées, elles peuvent être
converties en un programme d'essais.
La nécessité d'inclure des essais fonctionnels appropriés du produit avant, pendant et après
les essais doit également être envisagée, de même que la nécessité d'effectuer des inspections
destructives ou non destructives après les essais.
Dans certains cas, la crédibilité technique et la rentabilité peuvent être améliorées en modifiant
la séquence afin d'optimiser l'utilisation et le temps.
Même s'il convient que ces modifications ne dérogent pas à l'ordre indiqué à l'étape 2, certains
ajustements peuvent toutefois être réalisés.
5.5 Processus général
Le processus général est décrit dans le Tableau 1 et expliqué en détail ci-après.
Tableau 1 – Processus d'élaboration d'une séquence d'essais d'environnement
Étape Tâche Sous-tâche
Évaluation du cycle de vie
Examen des exigences et
Évaluation des exigences d'environnement
1 établissement d'une séquence
d'essais provisoire
Établissement de listes provisoires d'environnements
critiques
Prise en compte de l'état de fonctionnement du produit
Identification des modes de défaillance potentiels
Établissement des
environnements critiques à partir Examen de la sensibilité du produit aux conditions
2 des connaissances sur le produit d'environnement séquentielles
et affinement de la séquence
Identification de la nécessité d'essais combinés, et
d'essais
affinement du programme d'essais
Détermination des essais séquentiels et non séquentiels
Préparation d'un programme Examen de la crédibilité technique et de la rentabilité du
d'essais séquentiel programme
6 Étape 1: examen des exigences et établissement d'une séquence d'essais
provisoire
6.1 Évaluation du cycle de vie du produit
Il convient d'avoir pris en compte le cycle de vie du produit lors de l'élaboration du document
relatif aux exigences d'environnement. Il convient que le document relatif aux exigences
d'environnement reflète les phases prédominantes du cycle de vie. Toutefois, le cycle de vie
d'un produit peut contenir plusieurs itérations de certains événements; par exemple, le produit
peut être transporté plusieurs fois sur l'ensemble de sa durée de vie. Par conséquent, même si
le document relatif aux exigences d'environnement est bien conçu, il convient de le prendre en
compte parallèlement au cycle de vie, afin d'identifier toutes les conditions séquentielles
auxquelles l'équipement particulier est exposé.
Le cycle de vie du produit peut également être utilisé pour déterminer si des modifications de
la logistique et de l'utilisation fonctionnelle auront lieu ultérieurement. Par exemple, un type de
véhicule de transport peut être remplacé par un autre. Même si les informations relatives aux
conditions d'environnement ultérieures potentielles ne sont pas connues, l'identification de leur
possibilité permet de gérer les conséquences potentielles. Il est également nécessaire
d'envisager l'utilisation la plus défavorable pour anticiper de futures exigences d'utilisation
inconnues.
6.2 Évaluation des exigences d'environnement
6.2.1 Identification des phases principales
Les informations contenues dans le document relatif aux exigences d'environnement peuvent
être présentées de plusieurs manières. Quelle que soit l'approche utilisée, il convient de
décomposer les exigences logistiques et opérationnelles selon leurs phases principales. Les
phases peuvent différer pour chaque type de produit, mais elles comportent généralement les
étapes suivantes, qui reflètent la présentation utilisée dans d'autres parties du présent
document.
a) Livraison: Il convient d'englober dans cette phase les types de transports à utiliser et les
régions du monde associées, depuis lesquelles le produit est livré. Le moyen de transport
le plus courant est le transport routier, mais les transports aérien, ferroviaire et par voie
d'eau sont parfois également exigés. La livraison est généralement effectuée avec le produit
emballé. La manutention des conteneurs ISO doit être étudiée.
b) Stockage: Les principaux environnements d'intérêt pendant le stockage à long terme sont
les environnements climatiques, associés à certains risques de contamination. Le stockage
peut se faire à l'intérieur de bâtiments climatisés ou non. La manutention au moyen de
chariots élévateurs ainsi que la manutention manuelle, pour les produits de faible masse,
doivent être prises en compte.
c) Transport jusqu'au dépôt: Il convient d'englober dans cette phase les types de transport à
utiliser ainsi que les régions du monde associées, dans lesquelles le produit est transporté.
Les moyens de transport les plus courants sont les transports routier, ferroviaire, aérien et
maritime. Le transport jusqu'au dépôt est habituellement effectué avec le produit emballé.
La manutention au moyen de chariots élévateurs et de grues doit être prise en compte.
d) Transport après le dépôt: Les environnements rencontrés lors de la livraison après le dépôt
peuvent être plus sévères que ceux rencontrés lors de la livraison au dépôt. En plus du
transport routier, aérien et maritime, le produit peut être soumis à un transport hors route
et à une manutention de qualité médiocre.
e) Stockage à court terme: Les principaux environnements d'intérêt pendant le stockage à
court terme sont les environnements climatiques et de contamination. Le stockage peut se
faire à l'intérieur de bâtiments climatisés ou non, partiellement protégés (côtés ouverts),
sous des couvertures temporaires telles qu'une bâche ou en totale exposition aux conditions
climatiques. Des produits de manutention de qualité médiocre ou une manutention manuelle
peuvent être choisis pour la manutention des produits. L'emballage peut être identique à
celui du transport vers le dépôt. En variantes, des emballages dégradés ou manquants sont
utilisés.
f) Fonctionnement: Les conditions d'environnement pendant le fonctionnement peuvent être
sévères et également uniques. Elles peuvent se produire conjointement avec les conditions
de l'installation/de fonctionnement. Il est probable que le fonctionnement du produit soit
exigé pendant cette phase.
g) Retour: Dans certains cas, les produits peuvent être retournés au dépôt ou dans le pays
d'origine pour stockage, réparation, mise à niveau ou élimination, etc. Il est possible que
les produits retournés aient été "arrachés" de leur emballage au cours des phases
précédentes et ainsi contaminés.
h) Élimination du produit: Aucun contrôle ne peut être exercé sur les conditions
d'environnement de stockage et de transport imposées au produit au cours de la phase
d'élimination.
6.2.2 Détermination des conditions d'environnement types
Pour chaque phase des exigences logistiques et opérationnelles identifiées pour un produit
particulier, il convient de spécifier en détail les différentes conditions d'environnement. Les
conditions d'environnement types qu'il convient d'inclure sont indiquées ci-après. Dans chaque
cas, il convient de fournir dans les informations les conditions à l'origine de l'environnement
(en particulier pour les environnements auto-induits), une description de l'environnement et des
valeurs quantifiables.
NOTE Voir la série IEC 60721-2 et la série IEC 60721-3 pour obtenir des informations plus détaillées.
a) Environnements mécaniques: Ces environnements incluent les accélérations, les vibrations
et les chocs, ainsi que le bruit acoustique, les impacts (chute et balancement de grue) et
les rebonds, etc. Les environnements peuvent également inclure les environnements de
chargement mécanique associés à la manutention de produits emballés.
b) Environnements climatiques: Ces environnements incluent la température, l'humidité, le
rayonnement solaire, la pression et peut-être la décompression rapide ou explosive, le
givrage, les chocs thermiques, les vents, le gel-dégel et la surcharge due à la neige, etc.
c) Environnements chimiques, biologiques et de contamination: Ces environnements incluent
la moisissure, le sel, la corrosion par des acides, la poussière et le sable, la brume et le
brouillard, la pluie chassée, la neige chassée et l'immersion, etc., ainsi que toute une variété
de contaminants chimiques et biologiques potentiels.
d) Environnements électriques: Il convient également de prendre en compte les
environnements électriques et connexes.
e) Environnements combinés: Pour chaque environnement, il est nécessaire d'indiquer s'il
survient conjointement avec d'autres environnements et, le cas échéant, la probabilité de
survenue conjointe.
6.3 Établissement d'une liste provisoire d'environnements critiques
La séquence environnementale provisoire peut être déduite des exigences d'environnement et
du cycle de vie du produit. À ce stade, la séquence environnementale comprend une liste de
groupes de conditions d'environnement résultant de chacune des phases du cycle de vie du
produit. Cette liste contient les conditions d'environnement et la séquence provisoires et s'avère
longue, de nombreuses conditions d'environnement apparaissant à plusieurs phases
différentes du cycle de vie. L'objet des étapes suivantes est d'affiner cette séquence et de
réduire les répétitions inutiles des conditions d'environnement au sein du programme d'essais.
7 Étape 2: établissement des environnements critiques et affinement de la
séquence
7.1 Prise en compte de l'état de fonctionnement du produit
Pour éliminer les répétitions inutiles des conditions d'environnement dans la séquence
environnementale provisoire, l'étape préliminaire prend en considération les différents états de
fonctionnement du produit. Si le produit est dans le même état de fonctionnement, il est possible
de fusionner des conditions d'environnement similaires. De cette manière, il est généralement
possible de réduire significativement la séquence d'essais d'environnement provisoire. Par
exemple, de nombreuses phases de transport se déroulent sur des plateformes similaires et
sont susceptibles de se produire lorsque le produit est dans le même état de fonctionnement
(emballé et hors fonctionnement).
Lorsque les conditions d'environnement sont similaires, mais que le produit est dans un état de
fonctionnement différent, elles ne peuvent généralement pas être regroupées, sauf s'il est
démontré que les conditions d'environnement ont un effet similaire sur le produit.
Pour la plupart des produits, les états pertinents sont probablement: "emballé et hors
fonctionnement", "déballé et hors fonctionnement", "déballé et en fonctionnement" et "remballé
et hors fonctionnement". Certains produits peuvent présenter des niveaux d'emballage
intermédiaires. Cela comprend les situations où le produit est déballé, mais possède toujours
une protection limitée. De la même manière, certains produits peuvent présenter différents
niveaux de fonctionnement/fonction, par exemple un état de veille et un état de fonctionnement
complet. Les produits "remballés et hors fonctionnement" ont été spécifiquement inclus ici, car
le processus de remballage peut être réalisé dans de mauvaises conditions et les produits
peuvent être remis dans leur emballage (ou dans un autre emballage) dans un état contaminé
ou incomplet.
En règle générale, si le produit est hors fonctionnement, il est attendu qu'il fonctionne après les
conditions d'environnement applicables, mais pas pendant. Toutefois, si le produit est en
fonctionnement, il est attendu qu'il réponde à ses exigences opérationnelles dans les conditions
d'environnement applicables, mais aussi après. Le cas des conditions d'environnement
anormales (conditions normales extrêmes ou accidentelles, par exemple) est une exception à
ces catégories. Les produits qui sont exposés à des conditions d'environnement anormales ont
généralement des exigences spécifiques, dont quelques-unes seulement doivent être prises en
compte dans le cadre du programme d'essais d'environnement séquentiel. Les autres sont
prises en compte dans le cadre d'éventuels essais non séquentiels, qui seront traités
ultérieurement.
7.2 Identification des modes de défaillance potentiels
L'identification des modes de défaillance potentiels du produit est réalisée afin d'établir un ordre
séquentiel de priorité des conditions d'environnement.
La nécessité d'identifier les modes de défaillance potentiels est particulièrement importante
lorsque les essais d'environnement sont destinés à démontrer la résistance et la fonction du
produit après une exposition aux conditions d'environnement.
L'activité clé pour identifier les modes de défaillance potentiels est l'examen des détails de
conception des produits, de leurs sous-systèmes et de leurs composants, afin de vérifier les
modes de défaillance potentiels. L'objectif est d'identifier toute sensibilité ou faiblesse de
conception des produits vis-à-vis de conditions d'environnement spécifiques.
Toutefois, il convient de soumettre une faiblesse de conception spécifique à l'essai, et le fait
que les conditions d'environnement qui sollicitent la faiblesse soient susceptibles d'être
rencontrées dans le cadre de l'utilisation réelle ou non ne constitue pas une raison pour limiter
les essais.
Il convient que l'examen du produit pour identifier les modes de défaillance s'appuie sur les
données de conception et les connaissances des modes de défaillance potentiels obtenues à
partir de l'expérience passée de scénarios similaires.
Les modes de défaillance identifiés pour les produits sont utilisés pour établir un ordre de
priorité dans la séquence d'essais d'environnement. Ils sont également utilisés à l'étape
suivante afin d'identifier l'intérêt des conditions d'environnement combinées.
Des conseils supplémentaires concernant certains modes de défaillance plus critiques des
produits sont donnés à l'Annexe A.
7.3 Identification de la nécessité d'essais combinés
Cette étape du processus consiste à envisager des conditions d'environnement combinées. Elle
est particulièrement pertinente lorsqu'il est possible de déclencher des modes de défaillance
potentiels par des essais combinés, ces modes n'étant pas déclenchés de manière adéquate
si les conditions d'environnement sont appliquées séparément ou hors séquence.
De nombreuses conditions d'environnement se produisent conjointement avec d'autres
conditions d'environnement. Dans les deux cas, il est possible que les conditions
d'environnement concomitantes aient un effet sur les produits plus important que lorsqu'elles
sont appliquées séparément. Le cas le plus courant concerne les effets d'une basse pression
de l'air et d'une température élevée sur un produit dissipant la chaleur, chacune pouvant
provoquer séparément une augmentation supplémentaire de la température du produit et une
augmentation encore plus élevée si elles sont combinées.
Il convient d'établir le processus d'identification des conditions combinées qui présentent un
intérêt en fonction des modes de défaillance du produit identifiés au 6.2. Il convient d'examiner
ces modes de défaillance et les mécanismes de dégradation associés, afin d'identifier ceux qui
sont aggravés par deux ou plusieurs conditions d'environnement appliquées simultanément. Si
les effets de l'application de ces conditions d'environnement ensemble sont plus défavorables
que lorsqu'elles sont appliquées séparément ou si les conséquences sur la sécurité ou la
mission sont importantes, il convient toujours d'envisager le recours à des essais
d'environnement combinés.
Souvent, des installations d'essai spéciales sont exigées pour effectuer des essais
d'environnement combinés. En outre, les essais sous certaines conditions combinées peuvent
être difficiles et coûteux à réaliser. Les paragraphes suivants fournissent des recommandations
concernant les conditions combinées les plus fréquemment rencontrées.
a) La grande majorité des procédures d'essai peut être combinée avec la température. En
effet, la température peut modifier les propriétés du matériau et donc la réponse à d'autres
stimuli environnementaux. En conséquence, les essais d'environnement réalisés
conjointement avec la température constituent le groupe de conditions combinées le plus
couramment rencontré. Dans la plupart des cas, l'application de conditions d'environnement
conjointement avec la température est peu exigeante et ne rend pas les essais indûment
complexes ni excessivement coûteux. La combinaison des essais d'environnement avec la
température dans le cadre d'un programme d'essais d'environnement séquentiel peut avoir
des effets préjudiciables si le produit contient des composants qui seront dégradés par
l'exposition aux températures élevées.
b) Les effets de plusieurs conditions d'environnement sont exacerbés en présence d'humidité.
En conséquence, plusieurs procédures d'essai peuvent être réalisées conjointement avec
l'humidité (principalement des taux d'humidité élevés, mais parfois de faibles taux). En règle
générale, si les essais sont réalisés à l'intérieur d'une chambre climatique pour satisfaire à
une exigence de température spécifique, de l'humidité peut également être appliquée. Un
certain nombre de procédures d'essai appliquent intrinsèquement des conditions
d'environnement associées à un fort taux d'humidité, afin d'encourager la corrosion ou la
formation de moisissure et de faciliter le givrage.
c) Les essais de basse pression et de haute pression sont généralement réalisés
conjointement avec ceux de température (la plupart du temps de basse température, mais
parfois de haute température). Certaines procédures d'essai de pression englobent
l'application combinée de la pression et de la température.
d) Les effets du vent exacerbent plusieurs conditions d'environnement, notamment la pluie, la
neige, la grêle, la poussière et le sable. Dans chacun de ces cas, la procédure d'essai
appropriée peut inclure une composante éolienne ou son effet.
7.4 Examen de la sensibilité du produit aux conditions d'environnement séquentielles
Après avoir identifié les modes de défaillance potentiels du produit, il est nécessaire d'identifier
la sensibilité de ces modes à l'ordre dans lequel les conditions d'environnement sont appliquées.
Par exemple, si l'exposition à une certaine température est susceptible de dégrader les
propriétés physiques d'un matériau de façon permanente, il convient de procéder aux essais
de température avant les essais mécaniques.
Dans la pratique, la grande majorité des conditions d'environnement engendre une certaine
dégradation du produit. Dans de nombreux cas, la dégradation n'est pas suffisante pour rendre
le produit particulièrement sensible aux conditions d'environnement ultérieures.
Toutefois, lorsque le produit est important pour la sécurité ou essentiel à la mission, même une
dégradation marginale a des conséquences inacceptables. Pendant l'étude de la sensibilité
potentielle à une exposition environnementale ultérieure, les éléments suivants méritent d'être
pris en compte, mais il convient de ne pas les considérer comme consti
...

IEC 60068-3-14 ®
Edition 1.0 2025-07
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Environmental testing –
Part 3-14: Supporting documentation and guidance – Developing a climatic
sequential test
Essais d'environnement –
Partie 3-14: Documentation d'accompagnement et recommandations –
Élaboration d'un essai climatique séquentiel
ICS 19.040  ISBN 978-2-8327-0577-3

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CONTENTS
FOREWORD . 2
INTRODUCTION . 4
1 Scope . 5
2 Normative references . 5
3 Terms and definitions . 5
4 Background . 6
4.1 Environmental exposure sequence in life cycle . 6
4.2 Failure mechanism under a sequential test . 6
5 Introduction to the process . 6
5.1 General . 6
5.2 Stage 1: reviewing environmental requirements and compiling a provisional
test sequence . 7
5.3 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence . 7
5.4 Stage 3: preparing sequential test programme . 7
5.5 Overall process . 8
6 Stage 1: reviewing requirements and compiling provisional test sequence . 8
6.1 Evaluating product life cycle . 8
6.2 Evaluating environmental requirements . 9
6.2.1 Identifying major phases . 9
6.2.2 Determining typical environmental conditions . 9
6.3 Compiling provisional list of critical environments . 10
7 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence . 10
7.1 Consideration of the operational state of the product . 10
7.2 Identification of potential failure modes . 10
7.3 Identifying need for combined testing . 11
7.4 Reviewing sensitivity of product to sequential environmental conditions . 12
7.5 Consideration of sequential and non-sequential testing . 13
8 Stage 3: preparing sequential test programme . 13
8.1 General . 13
8.2 Critical climatic tests . 14
8.3 Combined climatic tests . 14
8.4 Climatic sequential tests . 15
8.5 Reviewing programme for technical credibility and cost effectiveness . 15
Annex A (informative) Failure modes . 17
A.1 General . 17
A.2 Failure modes of electrical and electronic components . 17
A.3 Failure modes of optics and sensors . 19
A.4 Failure modes of power sources . 19
Bibliography . 20

Table 1 – Process to develop an environmental test sequence . 8

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION
____________
Environmental testing -
Part 3-14: Supporting documentation and guidance -
Developing a climatic sequential test

FOREWORD
1) The International Electrotechnical Commission (IEC) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of 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, IEC publishes International Standards, Technical Specifications, Technical Reports,
Publicly Available Specifications (PAS) and Guides (hereafter referred to as "IEC Publication(s)"). 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. 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 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 IEC National Committees.
3) IEC Publications have the form of recommendations for international use and are accepted by IEC National
Committees in that sense. While all reasonable efforts are made to ensure that the technical content of IEC
Publications is accurate, IEC cannot be held responsible for the way in which they are used or for any
misinterpretation by any end user.
4) In order to promote international uniformity, IEC National Committees undertake to apply IEC Publications
transparently to the maximum extent possible in their national and regional publications. Any divergence between
any IEC Publication and the corresponding national or regional publication shall be clearly indicated in the latter.
5) IEC itself does not provide any attestation of conformity. Independent certification bodies provide conformity
assessment services and, in some areas, access to IEC marks of conformity. IEC is not responsible for any
services carried out by independent certification bodies.
6) All users should ensure that they have the latest edition of this publication.
7) No liability shall attach to IEC or its directors, employees, servants or agents including individual experts and
members of its technical committees and IEC National Committees for any personal injury, property damage or
other damage of any nature whatsoever, whether direct or indirect, or for costs (including legal fees) and
expenses arising out of the publication, use of, or reliance upon, this IEC Publication or any other IEC
Publications.
8) Attention is drawn to the Normative references cited in this publication. Use of the referenced publications is
indispensable for the correct application of this publication.
9) IEC draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). IEC takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights in
respect thereof. As of the date of publication of this document, IEC had not received notice of (a) patent(s), which
may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not represent
the latest information, which may be obtained from the patent database available at https://patents.iec.ch. IEC
shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
IEC 60068-3-14 has been prepared by IEC technical committee 104: Environmental conditions,
classification and methods of test. It is an International Standard.
The text of this International Standard is based on the following documents:
Draft Report on voting
104/1100/FDIS 104/1124/RVD
Full information on the voting for its approval can be found in the report on voting indicated in
the above table.
The language used for the development of this International Standard is English.
This document was drafted in accordance with ISO/IEC Directives, Part 2, and developed in
accordance with ISO/IEC Directives, Part 1 and ISO/IEC Directives, IEC Supplement, available
at www.iec.ch/members_experts/refdocs. The main document types developed by IEC are
described in greater detail at www.iec.ch/publications.
A list of all parts in the IEC 60068 series, published under the general title Environmental testing,
can be found on the IEC website
The committee has decided that the contents of this document will remain unchanged until the
stability date indicated on the IEC website under webstore.iec.ch in the data related to the
specific document. At this date, the document will be
– reconfirmed,
– withdrawn, or
– revised.
INTRODUCTION
The IEC 60068-2 series includes a variety of single and combined climatic condition tests. Some
of these tests can give cumulative effects or hysteretic effects, causing the unit-under-test to
deteriorate, and making it more vulnerable to subsequent tests. Thus, determining the sequence
of tests has a significant influence on the conclusion of a composite test.
This subpart of IEC 60068-3 provides guidance for developing a climatic sequential test for a
certain type of product (electrical, electromechanical or electronic equipment and devices, as
well as their subassemblies, constituent parts and components). It is written for technicians,
engineers and managers in environment testing, and for those who need to understand the
results of climatic sequential tests.
With the increasing importance of the IEC Quality Assessment System for Electronic
Components (IECQ), it has become necessary to define the test sequence more precisely than
it could be done in IEC 60068-1:2013, Clause 7, in order to provide a satisfactory reproducibility
of the test. This document describes in detail a composite test specifying a "climatic sequence"
for product specimens. It includes guidance in informative annexes for specification writers and
those performing the test.
1 Scope
This part of IEC 60068 describes a generic process for developing a climatic sequential test
programme by sequencing test methods selected from the IEC 60068-2 series.
This generic process comprises a systematic approach to the development of a sequential
environmental test programme.
A climatic sequential test is applicable to electrical, electromechanical or electronic equipment
and devices, as well as their subassemblies, constituent parts and components. It can be
customized according to specific product requirements and applications.
The process is designed for use by product designers, manufacturers and users.
The process is particularly relevant to electrical products which include components or materials
that have the potential to degrade, as a consequence of environmental exposures.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following
addresses:
– IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
– ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp
3.1
cumulative effects
permanently remained consequences of environmental conditions imposed on a product after
the environmental exposures are removed
3.2
hysteretic effects
gradually attenuated consequences of an environmental condition after the environmental
exposure are removed
3.3
life cycle environmental profile
LCEP
design and test decision baseline document outlining real-world environmental conditions that
a product or component will experience during usage-related events from its release/
manufacturing to the end of its useful life
Note 1 to entry: Examples of usage-related events are transportation, storage, operational usage and maintenance.
4 Background
4.1 Environmental exposure sequence in life cycle
When exposed to environmental conditions, products can be influenced by the surrounding
environment. The influence is related to the environmental severity, the mechanism of
environmental effect on products and the initial state.
To provide confidence that a product is capable of surviving and operating in environmental
conditions which it encounter during its life cycle, it is necessary to evaluate the product against
those conditions.
As far as practicable, such evaluations should consider all environmental conditions and their
sequence the product can experience during its life cycle. An environmental test programme
should, as far as practicable, replicate the usage environment and expose the product to the
environmental conditions so that the product can experience them from the point of manufacture
to the end of its life. The environmental conditions that exist during storage, transportation,
handling and operation should be considered.
NOTE See IEC 60721-1, the IEC 60721-2 series and the IEC 60721-3 series for the classification of environmental
conditions.
4.2 Failure mechanism under a sequential test
The environmental worthiness assessment of products is generally conducted by serial
laboratory environmental tests according to a specified environmental test programme.
NOTE See the IEC 60721-4 series for guidance for the correlation and transformation of environmental condition
classes to the environmental tests.
While a specimen is exposed to one environmental test, its state changes somehow. The
changes can be some permanent damages due to the previous environment to which the
specimen exposes, or some remaining effects, which will disappear gradually in a long duration,
by the previous environmental exposure.
When an environmental test programme is to be specified for a particular product, the sequence
in which tests are carried out is important. That is because damage or effect, initiated by the
previous environmental test, is not probably become apparent or significant, until another is
applied. Specifically, a product can survive from an environmental test programme if the test is
carried out in one particular order but fail if executed in another order.
Therefore, the order in which environmental tests are undertaken should ideally reflect the order
in which they appear in the life cycle of product. In practice, it is usually not possible to exactly
reproduce every aspect of a product life cycle, as environmental exposure varies, especially
during operational conditions.
5 Introduction to the process
5.1 General
The process to develop a climatic environmental test sequence, as set out in this document,
consists of three stages:
a) stage 1: reviewing environmental requirements of products and compiling a provisional
sequence;
b) stage 2: establishing critical environments based upon knowledge and refining sequence;
c) stage 3: preparing a technically reliable, cost-effective sequential test programme.
5.2 Stage 1: reviewing environmental requirements and compiling a provisional test
sequence
Stage 1 of the process considers the product usage requirements to establish a provisional
environmental sequence.
Generally, the requirements of specific concerns are
– the product life cycle distinguished by several phases including transportation, storage,
installation, operation and maintenance, as well as
– the product environmental requirements, usually consisting of a set of environmental
characteristics representing each phase of the product life cycle.
Together these are used to generate a provisional list of environmental requirements and
sequence.
At this stage, the environmental sequence comprises a list of environmental conditions arising
from each phase of the product life cycle. This provisional environmental sequence will be
extensive, with many similar environmental conditions appearing within a number of different
phases, of the life cycle.
5.3 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence
Stage 2 of the process refines the provisional environmental sequence to eliminate unnecessary
repetition of environmental conditions, as well as consider the effects of the sequence and of
potential product failure modes. The elimination of unnecessary repetition of environmental
conditions is achieved by considering the operational state. For example, the environmental
conditions occurring when the product is packaged and non-operational have the potential to
be merged.
It is possible for concurrent environmental conditions to have an effect on the product, which is
greater than the case if they are applied separately. In such cases, the concurrent
environmental conditions sometimes have a synergistic effect. If the synergistic effect is likely
to be significant for a particular product, consideration shall be given to undertake combined
environmental testing.
In parallel, consideration of the potential failure modes of the product should allow a sequential
order of the environmental conditions to be established. For example, if temperature variation
testing degrades seals and joints, allowing moisture around to pass through these seals and
joints when the product is exposed to a damp heat condition, the temperature variation test
should be done before the humidity test. Conversely, when moisture penetrates into electrical
box during the humidity test, a following low temperature test can cause the test sample to
condense or freeze inside.
It is for this reason that the recursive and iterative philosophy to refine test sequence is
generally the keyword throughout the whole process to develop a test programme.
Stage 2 of the process also distinguishes the environmental conditions which should be
considered as part of a sequential programme and those that can be considered separately, as
non-sequential tests.
5.4 Stage 3: preparing sequential test programme
Stage 3 of the process considers the environmental sequence generated by the preceding
stages and then generates a technically reliable, cost-effective test programme.
Having identified the appropriate sequences of environments, these can be converted into a
test programme.
This shall also consider the need to include appropriate functional testing of the product before,
during and after the testing, as well as the need for any post-test destructive or non-destructive
inspection.
In certain cases, greater technical credibility and cost effectiveness can be achieved by
modifying the sequence, to allow more effective use and time.
Although, such modifications should not override the order identified in stage 2, some
adjustments can still be achieved.
5.5 Overall process
The overall process is illustrated in Table 1 and is discussed in detail hereinafter.
Table 1 – Process to develop an environmental test sequence
Stage Task Sub-task
Evaluating life cycle
Reviewing requirements and
1 compiling a provisional test Evaluating environmental requirements
sequence
Compiling provisional lists of critical environments
Consideration of the operational state of the product
Identification of potential failure modes
Establishing critical environments Reviewing sensitivity of the product to sequential
2 based upon knowledge of product environmental conditions
and refining test sequence
Identifying need for combined testing, and refine test
programme
Consideration of sequential and non-sequential testing
Preparing a sequential test Reviewing programme for technical credibility and cost
programme effectiveness
6 Stage 1: reviewing requirements and compiling provisional test sequence
6.1 Evaluating product life cycle
Consideration of the product life cycle should have occurred as part of the exercise to generate
the environmental requirements document. The environmental requirements document should
reflect the predominant phases of the life cycle. However, a product life cycle can contain
multiple iterations of some events; for instance, the product has the potential to be transported
several times in its entire life. As a consequence, even a well-constructed environmental
requirements document should be considered alongside the life cycle, when identifying all the
sequential conditions the particular equipment experiences.
The product life cycle can also be used to identify whether changes in logistics and operational
usage will occur in the future. For example, one type of transport vehicle can be replaced by
another. Even when information of future potential environmental conditions is not known,
identifying the possibility permits the management of potential consequences. It is also
necessary to consider a worst-case usage to future proof against unknown usage requirements.
6.2 Evaluating environmental requirements
6.2.1 Identifying major phases
The information in the environmental requirements document can be presented in several ways.
Whichever approach is used, the logistical and operational requirements should be broken down
into their major phases. The phases can differ for each type of product, but typically consist of
the following, which reflect the layout used in other parts of this document.
a) Delivery: This phase should encompass the types of transportation to be used and the
associated worldwide regions, from which the product is delivered. The most common form
of transportation is by road, but air, rail and water transportation are sometimes also
required. Delivery is usually undertaken with the product packaged. Handling of ISO shall
be addressed.
b) Storage: The main environments of concern during long term storage are climate along with
some potential for contamination. Storage can be within conditioned or non-conditioned
buildings. Handling using forklift trucks and also manhandling, for low mass product, shall
be considered.
c) Transportation to depot: This phase should encompass the types of transportation to be
used, along with the associated worldwide regions, in which the product is transported. The
most common forms of transportation are by road, rail, air and sea. Transportation to the
depot is usually undertaken, with the packaged. Handling using forklift trucks and cranes
shall be considered.
d) Transportation beyond the depot: The environments experienced during delivery beyond the
depot can be more severe than those during delivery to the depot. In addition to road, air
and sea transportation, the product can experience off-road transportation and poor-quality
handling.
e) Short term storage: The main environments of concern during short term storage are climate
and contamination. Storage can be within conditioned or non-conditioned buildings, partially
protected (open sided) buildings, under temporary covers such as a tarpaulin or fully
exposed to climatic conditions. Poor quality handling products or manual handling can be
chosen for handling products. Packaging can be the same as for the situation of transporting
to the depot. Alternatively, it involves degraded packaging or no packaging.
f) Operation: The environmental conditions during operation, can be severe and also unique.
They can occur in conjunction with those of installation/operation. The product is likely to
be required to operate during this phase.
g) Return: In some cases, products can be returned to the depot or country of origin for storage,
repair, upgrade or disposal, etc. Returned products are possible to have been "broken out"
of its packaging during earlier phases and consequently have become contaminated.
h) Product disposal: There can be no control over the storage and transportation environmental
conditions imposed on product during the disposal phase.
6.2.2 Determining typical environmental conditions
For each phase of the logistical and operational requirements identified for particular product,
the individual environmental conditions should be specified in detail. Typical environmental
conditions, which should be encompassed, are indicated below. In each case, the information
should provide the conditions causing the environment (especially for self-induced
environments), a description of the environment and quantifiable values.
NOTE See the IEC 60721-2 series and the IEC 60721-3 series for more detailed information.
a) Mechanical environments: These environments include acceleration, vibration and shock as
well as acoustic noise, impact (drop and crane swing) and bounce, etc. The environments
can also include the mechanical loading environments, associated with handling packaged.
b) Climatic environments: These environments include temperature, humidity, solar radiation,
pressure and maybe rapid or explosive decompression, icing, thermal shock, winds, freeze-
thaw and snow load etc.
c) Chemical, biological and contamination environments: These environments include fungal
growth, salt, acid corrosion, dust and sand, mist and fog, driving rain, driving snow and
immersion, etc. as well as a whole range of potential chemical and biological contaminants.
d) Electrical environments: Electrical and related environments also should be considered.
e) Combined environments: For each environment, it is necessary to indicate whether it occur
in conjunction with other environments and if appropriate, the probability of their joint
occurrence.
6.3 Compiling provisional list of critical environments
The provisional environmental sequence can be deduced from the environmental requirement
and the product life cycle. At this stage, the environmental sequence will comprise a list of
groups of environmental conditions, arising from each and every phase of the product life cycle.
This list comprises provisional environmental conditions and sequence and will be extensive,
with many environmental conditions appearing, within a number of different phases of the life
cycle. The purpose of the subsequent stages is to refine this sequence and reduce any
unnecessary repetition of the environmental conditions within the test programme.
7 Stage 2: establishing critical environments and refining sequence
7.1 Consideration of the operational state of the product
To eliminate unnecessary repetition of environmental conditions in the provisional
environmental sequence, the preliminary step takes the various operational states of the
product into consideration. If the product is in the same operational state, the potential exists
to merge similar environmental conditions. Through considering in this way, a significant
reduction in the provisional environmental test sequence is usually possible. For example, many
transportation phases take place on similar platforms and are likely to occur with the product in
the same operational state (packaged and non-operating).
Similar environmental conditions, but with the product in a different operational state, cannot
usually be accumulated, unless it is shown that the environmental conditions have a similar
effect on the product.
For most products, the relevant states are likely to be: "packaged and non-operating",
"unpackaged and non-operating", "unpackaged and operating" and "re-packaged and non-
operating". Some products can have intermediate levels of packaging. This includes situations
when the product is unpackaged, but still has limited protection. Similarly, some products can
have different levels of operation/function, for example, a standby and fully operational state.
"Re-packaged and non-operating" products have been specifically included here, because the
re-packaging process can occur under poor conditions and the products can return to their
package (or another package) in a contaminated or incomplete state.
Generally, if product is non-operating, it will be expected to operate after the applicable
environmental conditions but not during. However, if product is operating, it will be expected to
meet its operational requirements, during the applicable environmental conditions as well as
after. An exception to these categories is the case of abnormal environmental conditions (e.g.
extreme normal or accidental conditions). Products that are exposed to abnormal environmental
conditions usually have specific requirements which only a few shall be considered as part of
the environmental sequential test programme. Others are considered as potential non-
sequential tests, which will be addressed later.
7.2 Identification of potential failure modes
Identifying potential failure modes of product is undertaken to allow a sequential order of the
priority of environmental conditions to be established.
The need to identify potential failure modes is of particular importance, when the environmental
testing is intended to demonstrate survival and function, after exposure to environmental
conditions.
The key activity for identifying potential failure modes is the examination of the design details
of products, to ascertain the potential failure modes, their subsystems and components. The
aim is to identify any sensitivity or design weaknesses of products, to specific environmental
conditions.
However, a specific design weakness should be exercised by the test and it is not a reason for
limiting the testing whether the environmental conditions stressing the weakness are likely to
be experienced in actual use or not.
The examination of product to identify failure modes should draw on the design data and
knowledge of potential failure modes from past experience of similar scenarios.
The identified failure modes of products will be used to establish a priority order, within the
environmental test sequence. They will also be used in the next stage as the basis for identifying
the consideration of combined environmental conditions.
Additional advice on some more critical product failure modes is set out in Annex A.
7.3 Identifying need for combined testing
This stage of the process takes consideration of combined environmental conditions. This is
specifically relevant when there is a possibility of exercising potential failure modes in combined
testing, as these modes will not be adequately exercised if environmental conditions are applied
separately or out of sequence.
Many environmental conditions occur in conjunction with other environmental conditions. In
either case, it is possible for the concurrent environmental conditions to have an effect on
products, which is greater than the case applied separately. The most common of these is the
effects of low air pressure and high temperature on a heat-dissipating product: each can make
the product have an additional temperature increase separately and higher increase when
combined.
The process for identifying combined conditions, worthy of consideration, should be based upon
the product failure modes, identified in 6.2. These failure modes and associated degradation
mechanisms should be reviewed, to identify which are exacerbated by two or more
simultaneously applied environmental conditions. If the effect of applying those environmental
conditions together is worse than applying them separately or the consequences on safety or
mission are significant, the use of combined environmental testing should always be considered.
It is frequently the case that, in order to undertake combined environmental testing, special test
facilities are required. Also, testing certain combined conditions can be difficult and expensive
to perform. The following provides guidance on the most commonly encountered combined
conditions.
a) The vast majority of the test procedures may be undertaken in combination with
temperature. This is because temperature can change material properties and therefore the
response to other environmental stimuli. As a consequence, environmental testing
undertaken in conjunction with temperature comprises the most common group of combined
conditions encountered. In most cases, applying environmental conditions in conjunction
with temperature is undemanding and does not unduly complicate a test or make it
unreasonably costly. Combining environmental testing with temperature in an environmental
sequential test programme can have detrimental effects if the product contains components,
which will be degraded by exposure to the high temperatures.
b) The effects of several environmental conditions are exacerbated in the presence of humidity.
As a consequence, several of test procedures may be undertaken in combination with
humidity (mostly high humidity levels but sometimes low). Generally, if testing is undertaken
inside a climatic chamber, to achieve a specific temperature requirement, humidity may also
be applied. A number of the test procedures intrinsically apply environmental conditions,
combined with a high humidity environment, to encourage corrosion or mould growth and to
facilitate icing.
c) Low-pressure and high-pressure testing is usually undertaken in conjunction with
temperature (mostly low temperature but sometimes high temperature). Some pressure test
procedure encompasses the combined application of both pressure and temperature.
d) The effects of wind exacerbate several environmental conditions, including rain, snow, hail,
dust and sand. In each of these cases, the appropriate test procedure may include a wind
component or its effect.
7.4 Reviewing sensitivity of product to sequential environmental conditions
Having identified potential product failure modes, it is necessary to identify the sensitivity of
those modes, to the order in which environmental conditions are applied. For example, if
exposure to temperature is possible to permanently degrade the physical properties of a
material, temperature testing should occur before mechanical testing.
In practice the vast majority of environmental conditions will generate some degradation of the
product. In many cases, the degradation is not sufficient to make the product particularly
susceptible to subsequent environmental conditions.
However, when the product is of safety or mission critical, even marginal degradation would
cause unacceptable consequences. When considering potential susceptibility to subsequent
environmental exposure, the following are worthy of consideration, but should not be considered
to be an exhaustive list.
a) The ability of seals and joints to withstand penetration by air, moisture, humidity, mould and
contaminants etc. can be degraded by the previous application of temperature testing,
especially temperature variation testing. For this reason, a temperature variation testing is
sometimes undertaken before humidity, wetting and mould growth tests.
b) Low air pressure atmosphere can extract air inside the product with a sealed but not
hermetic structure, such as packaged components and electrical boxes. Pressure inside will
decrease gradually to that outside. When the atmosphere pressure increases, the internal
pressure variation will be a hysteretic curve. There can be a pressure difference between
the interior of products and the surround atmosphere. Products can be more vulnerable to
a damp environment after being exposed to a low air pressure condition.
c) Water penetrating a product can degrade its physical properties and make it more
susceptible to subsequent physical loadings (pressure, acceleration, crushing, vibration,
shock etc.). If products are degraded by water penetration, the appropriate wetting test
should be undertaken before the low air pressure testing.
d) Water or moisture penetrating into product can subsequently freeze at cold temperatures,
causing loss of function. Similarly, recovery from a low-pressure environment can allow
water or moisture to enter and subsequently freeze at cold temperatures. A freeze-thaw test
procedure or a pressure-temperature-humidity test is necessary to apply the appropriate
conditions in an appropriate order.
e) Dust can penetrate into a product and sand can erode surface finishes. As a consequence,
products will degrade against some subsequent environmental conditions, typically,
temperature variation for penetration and moisture for corrosion. In such cases, it is
appropriate to undertake dust and sand testing, early in the unpacked phase of the
sequential testing.
7.5 Consideration of sequential and non-sequential testing
Not all environmental conditions shall be considered as part of an environmental test sequence.
However, it is still necessary to evaluate survival and/or function of the product against these
conditions. In such cases, those particular environmental conditions should be considered as
part of a non-sequential environmental trials programme. There are no hard and fast rule, as to
which environmental conditions are considered as part of the non-sequential, rather than the
sequential programme. Such a decision will usually be dependent upon the nature of the product
in question and its potential failure modes. The following environmental conditions are
sometimes considered to be non-sequential, although the list is not exhaustive.
a) Mould. The evaluation of products against mould or bacteria is, in most cases, component
material evaluations.
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