可靠度環(huán)境試驗除了高溫、低溫、高溫高濕、溫濕度組合循環(huán)之外,高低溫沖擊也是常見的測試項目,高低溫沖擊的試驗目的是透過超過自然環(huán)境的劇烈溫度變化(溫變率大于20℃/min以上,甚至可達30~40℃/min),找出產(chǎn)品的設計和工藝缺陷,但經(jīng)常會有將溫度循環(huán)與高低溫沖擊混淆在一起的狀況。【溫度循環(huán)】是指在高低溫變化過程,溫度的變化率是可指定可控制的;而【高低溫沖擊】的溫度變化率是不指定的,主要是要求復歸時間(Recovery Time),依據(jù)IEC規(guī)范說明溫度循環(huán)的試驗方式有三種:Na、Nb、NC。高低溫沖擊則是三種中的【Na】測試項目(規(guī)定轉(zhuǎn)換時間的快速溫度變化;介質(zhì):空氣),高低溫沖擊的主要參數(shù)為:高溫低溫條件、駐留時間、復歸時間、循環(huán)數(shù),在高低溫條件與駐留時間目前新的規(guī)范會要求依據(jù)測試品表面溫度,而不是試驗設備測試區(qū)的空氣溫度。
高低溫沖擊試驗箱:
是用來測試材料結(jié)構(gòu)或復合材料,在瞬間下經(jīng)極高溫及極低溫連續(xù)環(huán)境下,所能忍受的程度,借以在短時間內(nèi)試驗其因熱脹冷縮所引起的化學變化或物理傷害,適用的對象包括金屬、塑膠、橡膠、電子等材料,可作為其產(chǎn)品改進的依據(jù)或參考。
高低溫沖擊試驗過程可找出下列產(chǎn)品的瑕疵:
膨脹系數(shù)不同引起的連接部剝離
膨脹系數(shù)不同龜裂后水分進入
水分滲入導致腐蝕及短路現(xiàn)象發(fā)生的加速試驗
依據(jù)國際規(guī)范IEC說明,有下列情況是常見的溫度變化:
1、當設備從溫暖的室內(nèi)環(huán)境轉(zhuǎn)移到寒冷的戶外環(huán)境,或相反情況時
2、當設備遇到淋雨或泡到冷水中而突然冷卻時
3、安裝于外面的機載設備中(如:汽車、5G、戶外監(jiān)控系統(tǒng)、太陽能)
4、在某些運輸(車運、船運、空運)和貯存條件下(無空調(diào)倉庫)
高低溫沖擊可分為兩箱沖擊與三箱沖擊兩種方式:
溫度沖擊常見的是“高溫→低溫、低溫→高溫”的方式,這樣的方式又稱為【兩箱沖擊】,另外一種所謂的【三箱式?jīng)_擊】,過程是“高溫→常溫→低溫、低溫→常溫→高溫”,在高溫低溫之間插入了一個[過常溫]的動作,避免在兩個極端溫度之間增加一個緩沖,如果看規(guī)范與測試條件,通常有過常溫的條件,其高低溫都會極高與極低,在工業(yè)規(guī)范與車規(guī)比較會看到有過常溫的溫度沖擊條件。
IEC高低溫沖擊試驗條件:
高溫:30、40、55、70、85、100、125、155℃
低溫:5、-5、-10、-25、-40、-55、-65℃
駐留時間:10min、30min、1hr、2hr、3hr(若無規(guī)定則定3hr)
高低溫沖擊駐留時間說明:
高低溫沖擊的駐留時間除了規(guī)范有要求之外,有的會依據(jù)測試品重量與測試品表面溫度兩種方式。
高低溫沖擊駐留時間依據(jù)重量的規(guī)范有:
GJB360A-96-107、MIL-202F-107、EIAJ ED4701/100、JASO-D001等。
高低溫沖擊駐留時間依據(jù)表溫控制的規(guī)范有:
MIL-STD-883K、MIL-STD-202H(測試品上方空氣)
MIL883K-2016對【高低溫沖擊】規(guī)范要求:
1.空氣溫度到達設定值之后,待測品表面需要在16分鐘內(nèi)也要到達(駐留時間不少于10min)。
2.高溫與低溫沖擊都是超過設定值,但不可超過10℃。
IEC高低溫沖擊試驗后續(xù)動作:
原因:IEC溫度試驗方法只是系列試驗中的一部分,因為有些失效在試驗方法結(jié)束后不一定會馬上顯現(xiàn)。
后續(xù)需進行的試驗項目:
IEC60068-2-17密封性試驗
IEC60068-2-6正弦振動
IEC60068-2-78穩(wěn)態(tài)濕熱
IEC60068-2-30濕熱溫度循環(huán)
錫須(晶須)高低溫沖擊試驗條件整理:
1、-55(+0/-10)℃←→85(+10/-0)℃,20min/1cycle (500cycle檢查一次)
1000 cycles、1500 cycles、2000 cycles、3000 cycles
2、 85(±5)℃←→-40(+5/-15)℃,20min/1cycle,500cycles
3、-35±5℃←→125±5℃,駐留7min,500±4cycles
4、-55(+0/-10)℃←→80(+10/-0)℃,駐留7min,20min/1cycle,1000cycles
高低溫沖擊試驗箱產(chǎn)品特色:
1、除霜頻率:每600cycles除霜一次(測試條件:+150℃~-55℃)。
2、負載調(diào)整功能:可依據(jù)待測品負載量,進行系統(tǒng)自動調(diào)整,無需手動設定。
3、高重量負載:設備出廠前,使用鋁質(zhì)IC(7.5Kg)進行負載模擬,確認設備可符合需求。