溫度循環(huán)試驗(yàn),又稱高低溫循環(huán)試驗(yàn),是將晶振暴露在高低溫交替的試驗(yàn)環(huán)境中,測(cè)試其在高低溫變化下的抗沖擊能力。該試驗(yàn)?zāi)M溫度交替變化對(duì)電子元器件的機(jī)械性能和電氣性能的影響,以及元器件在短期內(nèi)反復(fù)承受溫度變化的能力。
溫度循環(huán)試驗(yàn)的重要性
溫度循環(huán)試驗(yàn)旨在揭示晶振在極端溫度條件下的潛在問(wèn)題,如芯片裂紋、密封性不足、接觸不良和材料熱脹冷縮等制造缺陷。通過(guò)這一試驗(yàn),能夠有效地評(píng)估元器件在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和穩(wěn)定性,確保其在嚴(yán)苛環(huán)境下的正常工作。
試驗(yàn)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)
溫度循環(huán)試驗(yàn)通常使用高低溫交變?cè)囼?yàn)箱進(jìn)行。試驗(yàn)箱能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度變化曲線,精確地完成試驗(yàn)過(guò)程。參考的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)包括:
- MIL-STD-810F
- JESD22 Method JA-104
- GJB 360B.107
試驗(yàn)條件與步驟
試驗(yàn)說(shuō)明
- 低溫:-40±5°C
- 高溫:125±5°C
- 循環(huán)次數(shù):1000次
- 高低溫度保持時(shí)間:最長(zhǎng)30分鐘
- 高低溫切換時(shí)間:最長(zhǎng)1分鐘
- 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后:24±2小時(shí)進(jìn)行電性能測(cè)試
試驗(yàn)過(guò)程
1. 預(yù)設(shè)溫度曲線:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品要求設(shè)定溫度變化曲線。
2. 放置樣品:將晶振樣品放置在高低溫交變?cè)囼?yàn)箱內(nèi)。
3. 執(zhí)行循環(huán)測(cè)試:進(jìn)行高低溫循環(huán),按照設(shè)定的低溫和高溫條件進(jìn)行反復(fù)切換,每次保持時(shí)間不超過(guò)30分鐘,切換時(shí)間不超過(guò)1分鐘。
4. 測(cè)試結(jié)束:完成1000次循環(huán)后,取出樣品并在常溫下放置24±2小時(shí)。
5. 電性能測(cè)試:對(duì)樣品進(jìn)行電性能測(cè)試,評(píng)估其在溫度循環(huán)后的表現(xiàn)。
試驗(yàn)對(duì)晶振的影響
溫度循環(huán)試驗(yàn)后,晶振的電性能會(huì)發(fā)生一定的變化:
- 晶體諧振器頻率:降低約2.5ppm(最大5ppm)。
- 諧振阻抗:增大約3Ω(最大5Ω),或變化在±10%范圍內(nèi)。
- 晶體振蕩器頻率:降低約3ppm(最大5ppm)。
這些變化反映了晶振在極端溫度條件下的穩(wěn)定性,對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和可靠性評(píng)估提供了重要的參考數(shù)據(jù)。
溫度循環(huán)試驗(yàn)是評(píng)估晶振可靠性的重要手段,通過(guò)模擬高低溫交替環(huán)境,揭示其潛在的制造缺陷和電性能變化。
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