温度冲击试验的目的:工程研制阶段可用于发现产品的设计和工艺缺陷;产品定型或设计鉴定和量产阶段用于验证产品对温度冲击环境的适应性,为设计定型和量产验收决策提供依据;作为环境应力筛选应用时,目的是剔除产品的早期故障。
温度变化试验的类型,根据IEC和国家标准,分为三种:
1、试验Na:规定转换时间的快速温度变化;空气;
2、试验Nb:规定变化速率的温度变化;空气;
3、试验Nc:两液槽法快速温度变化;液体;
冷热冲击试验时间要求
1、GJB150.5规定了下限1h,即温度稳定时间小于1h,必有要1h;若大于1h,则用该大于1h的时间;
2、GB2423.22中给出10min到3h的5个时间等级,同使用表根据冷热冲击试验箱测得的产品温度稳定时间,采用与其相近的时间或可选时间等级,直接采用与其相近的时间作为保持时间;
3、810F方法503.4中则不规定具体时间或可选时间等级,直接采用产品达到温度稳定的时间或产品在环境中真实暴露时间。在温度冲击试验中,为关键的是建立起不同材料热胀冷缩不一致造成的应力。实际热冲击可能发生在受试产品的外部,有关资料指出不必达到整个产品温度稳定,而只要受试产品外表而温度与试验温度一致就行。这一意见是虽有一定道理,实施起来也有一定困难,因为不可能在产品表面安装许多传感器,此外产品各部分传热能力不一致,受试产品内部邻近部件热容量也不一致,确定起来有难度。
常见执行标准
1、GJB 150-86《设备环境试验方法》
2、GB 2423《电工电子产品基本环境试验规程》
3、美军标MIL-STD-810F《环境工程考虑和实验室试验》
在GBJ 150实施指南中提出,为了消除产品表面产生凝露引入温度对产品影响,避免长时间恢复延长试验实施时间,可将样品在 50℃ 的高温箱中恢复,待凝露干后再在常温中达到温度稳定。实施指南中提出可改变起始冲击温度,从低温开始试验,以使试验结果在高温,避免产品出冷热冲击试验箱后产生凝露。无论是从高温开始试验,还是低温开始试验,都使受试样品经受六次极端温度(三次高温,三次低温)作用及五次温度冲击过程,只是不同冲击方向的次数有所不同,这两种试验可能达到的试验效果是基本相同的,但后一种试验方法无需加烘干时间,缩短了冷热冲击试验时间。
冷热冲击测试的参考标准
1.IEC60068-2-14环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化,
2.GB/T2423.22环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化,
3.GJB150.5装备实验室环境试验方法第5部分:温度冲击试验,
4.JESD22-A106B.01-2016温度冲击
冷热冲击测试,又名温度冲击、耐热冲击测试等,模拟样品在温度剧变或高低温交替变化环境的测试。
原理:样品在温度剧变或高低温交替变化过程中,PCB使用的板材、PP、镀铜、油墨等材料会发生热胀冷缩变化,产生的应力及材料CTE差异等原因,会对样品造成物理损伤、退化、电阻变化等。