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溫度循環(huán)與溫度沖擊的不同點
點擊次數：239 發(fā)布時間：2025-3-20
溫度沖擊試驗箱技術規(guī)格：
型號(CM) | SET-A | SET-B | SET-C | SET-D | SET-G | |
內部尺寸 | 40×35×35 | 50×50×40 | 60×50×50 | 70×60×60 | 80×70×60 | |
外部尺寸 | 140×165×165 | 150×190×175 | 160×190×185 | 170×240×195 | 180×260×200 | |
結構 | 三廂式（預冷箱）（預熱箱）（測試箱） | |||||
氣門裝置 | 強制的空氣裝置氣門 | |||||
內箱材質 | SUS#304不銹鋼 | |||||
外箱材質 | 冷軋鋼板靜電噴塑 | |||||
冷凍系統(tǒng) | 機械壓縮二元式 復疊制冷方式 | |||||
轉換時間 | ＜10Sec | |||||
溫度恢復時間 | ＜5min | |||||
溫度偏差 | ±2℃ | |||||
冷卻方式 | 水冷 | |||||
駐留時間 | 30 min | |||||
溫度范圍 | 預熱溫度 | +60～200℃（40min） | ||||
高溫沖擊 | +60～150℃ | |||||
預冷溫度 | +20℃～-80℃（70min） | |||||
低溫沖擊 | -10℃～-40℃/-55℃/-65℃ | |||||
溫度傳感器 | JIS RTD PT100Ω × 3 (白金傳感器) | |||||
控制器 | 液晶顯示觸摸屏PLC控制器 | |||||
控制方式 | 靠積分飽和PID，模糊算法 平衡式調溫P.I.D + P.W.M + S.S.R | |||||
標準配置 | 附照明玻璃窗口1套、試品架2個、測試引線孔1個 | |||||
安全保護 | 漏電、短路、超溫、缺水、電機過熱、壓縮機超壓、超載、過電流保護 | |||||
電源電壓 | AC380V 50Hz三相四線+接地線 | |||||
不同點：
1. 定義
溫度循環(huán) ：高溫和低溫之間緩慢變化，具體可參考之前的文章。
溫度沖擊 ：通過快速切換極限溫度，測試產品在劇烈溫度變化下的抗性，模擬航空航天或電子設備中的突發(fā)溫差場景。
2. 高低溫保持時間（Soak Time）
一般達到產品熱平衡溫度即可，所以不同產品保持時間都不一樣，需根據實際（測試/摸底）情況來定義。有觀點認為溫度循環(huán)產品各個部分都需要達到熱平衡，而溫度沖擊核心區(qū)域達到熱平衡即可（俺表示不認同）。
溫度循環(huán) ：目的：確保樣品內部達到熱平衡，以暴露累積疲勞損傷。
影響因素：樣品質量、是否通電等。
溫度沖擊 ：目的：快速施加極限熱應力，關注瞬時失效機制。
若產品均需達到熱平衡，則溫度沖擊高低溫保留時間應較溫度循環(huán)高低溫保留時間更短，為啥？因為溫度循環(huán)溫變速率慢，產品內部溫升較溫度沖擊高。
3. 溫變速率
溫度循環(huán) ：較慢（≤20℃/分鐘），模擬實際環(huán)境中的漸變溫差。
溫度沖擊 ：很快（>30℃/分鐘），模擬極限環(huán)境中的驟變溫差，實際均用兩箱或三箱式溫箱，溫度切換快。
4. 應力場景
溫度循環(huán) ：模擬電子產品開關機、晝夜溫差等緩慢溫度變化。
強調長期熱膨脹和收縮效應。
溫度沖擊 ：SETH/賽思檢測設備模擬從恒溫環(huán)境突然進入極限溫度（如室外極寒氣候）、設備啟動時的瞬間溫差變化、高空飛行等極限場景（回流焊、干燥、維修等制造、修理工藝中劇烈的溫度變化）。
強調瞬間熱應力集中。
5. 測試目的
溫度循環(huán) ：評估材料在長期使用中因熱膨脹系數（CTE-Coefficients of Thermal Expansion）不匹配導致的失效。
關注材料的耐久性和可靠性，測試時間為數百次循環(huán)。
溫度沖擊 ：確定部件對極限溫度突變的抗性，暴露材料或工藝缺陷。
關注產品的即時性能和結構完整性，測試時間較短。
6. 測試原理
溫度循環(huán) ：核心：漸變應力的累積效應。
方法：通過緩慢溫度變化（1～5℃/min）模擬長期熱脹冷縮過程，評估材料間的熱匹配性和疲勞壽命。
溫度沖擊 ：核心：驟變應力的瞬時破壞。
方法：通過快速溫度變化（≥30℃/min）引發(fā)材料內部瞬間應力集中，暴露封裝結構的脆性斷裂或界面分離缺陷。
7. 失效模式
溫度循環(huán) ：主要失效模式：蠕變疲勞（Creep Fatigue）、應力松弛（Stress Relaxation） 。
典型現象：焊點開裂、引腳損壞、密封失效、PCB分層、BGA互連缺陷。
材料問題：陶瓷與金屬界面因反復膨脹收縮產生裂紋，焊點蠕變導致電氣連接失效，環(huán)氧樹脂與陶瓷基板因CTE不匹配引發(fā)分層。
溫度沖擊 ：主要失效模式：拉伸過應力（Tensile Overstress）和 拉伸疲勞（Tensile Fatigue） 。
典型現象：金絲鍵合點脫落、倒裝芯片凸點失效、芯片開裂、封裝開裂。
材料問題：脆性材料直接斷裂（陶瓷外殼在驟冷驟熱下因內部應力集中直接斷裂）、界面剝離（金絲鍵合點或倒裝芯片凸點因瞬時熱應力脫離基板）、氣密性封裝泄漏（氣密性封裝（如金屬-陶瓷密封）在劇烈溫差下泄漏率超標）。
8. 測試設備
溫度循環(huán) ：單槽式恒溫箱，溫度在高低溫之間逐漸變化。
溫度沖擊 ：多槽式（熱/冷室）或快速過渡裝置（如氣-氣或液-液切換）。
9. 費用與測試時間
溫度循環(huán) ：費用較低，但整體測試時間較長（數百次至數千次循環(huán)），更多應用于溫度循環(huán)加速壽命類測試。
溫度沖擊 ：費用較高，但測試時間較短（一般到幾百次的水平）。
10. 應用邏輯
溫度循環(huán) ：關注長期疲勞累積，適用于壽命預測與材料優(yōu)化。
典型失效：焊點疲勞、材料老化。
溫度沖擊 ：關注工藝缺陷篩查與極限環(huán)境驗證。
典型失效：脆性斷裂、界面剝離。
11. 測試標準
溫度循環(huán) ：MIL-STD-883, Method 1010，JESD22-A104，JESD22-A105，IEC 60068-2-14
溫度沖擊 :MIL-STD-750，MIL-STD-202, Method 107，MIL-STD-810, Method 503，IEC 60068-2-14