一、什么是快速溫變測試?
核心參數(shù):溫度變化速率。 這是它與普通高低溫循環(huán)測試最根本的區(qū)別。普通測試的變溫速率通常在1~3°C/min,而快速溫變測試的變溫速率可達(dá)5°C/min、10°C/min、15°C/min甚至25°C/min以上。
測試本質(zhì): 它并非精確模擬真實(shí)環(huán)境,而是通過施加極高的熱應(yīng)力,來加速暴露產(chǎn)品因材料、結(jié)構(gòu)、工藝等存在的潛在缺陷。它是一種高效的“缺陷篩選”工具。
二、測試目的:我們?yōu)槭裁匆隹焖贉刈儨y試?
1.激發(fā)潛在缺陷(缺陷篩選): 極高的溫度變化速率會在產(chǎn)品內(nèi)部不同材料(如芯片、基板、焊點(diǎn)、外殼)之間產(chǎn)生巨大的熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配,導(dǎo)致剪切應(yīng)力。這種應(yīng)力能夠快速激發(fā)出在常規(guī)測試中難以發(fā)現(xiàn)的潛在缺陷,如:
焊接疲勞/虛焊: 焊點(diǎn)因反復(fù)熱脹冷縮而開裂。
材料界面分層: 芯片與封裝體、PCB銅箔與基材等結(jié)合處分離。
元器件內(nèi)部裂紋: 陶瓷電容、晶振等脆性元件破裂。
接觸不良: 連接器、接插件因膨脹不均導(dǎo)致瞬時斷開。
2.評估產(chǎn)品耐熱沖擊極限: 檢驗產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝能否承受住極端溫度變化的考驗,為產(chǎn)品的耐用性和可靠性設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
3.模擬真實(shí)嚴(yán)酷環(huán)境: 對于汽車電子(尤其是引擎艙)、航空航天、戶外通信設(shè)備等,快速溫變是其真實(shí)工作環(huán)境中會遇到的場景,測試具有重要的實(shí)際意義。
4.縮短研發(fā)周期: 通過加速應(yīng)力,在短時間內(nèi)暴露問題,幫助研發(fā)人員快速改進(jìn)設(shè)計,提高產(chǎn)品可靠性,縮短上市時間。
三、測試標(biāo)準(zhǔn)與關(guān)鍵參數(shù)
GB/T 2423.22(IEC 60068-2-14)《環(huán)境試驗 第2部分:試驗方法 試驗N:溫度變化》
MIL-STD-883(軍用標(biāo)準(zhǔn),對溫度變化速率有明確要求)
測試的嚴(yán)酷程度由以下幾個關(guān)鍵參數(shù)決定:

四、測試設(shè)備:快速溫變試驗箱
強(qiáng)大的制冷和加熱系統(tǒng): 需要極大的功率來支撐極快的升溫和降溫速度。
高效的熱交換結(jié)構(gòu): 通常通過強(qiáng)大的氣流(如“氣錘”技術(shù))將熱量快速傳遞給樣品或從樣品帶走。
精確的控制系統(tǒng): 能夠精確控制溫度變化速率和曲線。



