可靠性试验之温度冲击(热冲击)介绍

　　温度冲击试验介绍

　　热冲击试验(Thermal Shock Testing)常被称作温度冲击试验(Temperature Shock Testing)或者温度循环(Temperature Cycling)、高低温冷热冲击试验。

　　温度冲击按照GJB 150.5A-2009 3.1的说法，是装备周围大气温度的急剧变化，温度变化率大于10度/min，即为温度冲击。MIL-STD-810F 503.4(2001)持相类似的观点。

　　温度冲击试验的速率比这个现实情况要严苛。经常能听到说温度冲击的速率大于20度/min,30度/min,50度/分钟，甚至更快。

　　温度变化原因有很多，相关标准里面都有提及：

　　GB/T 2423.22-2012 环境试验 第2部分 试验N:温度变化

　　温度变化的现场条件

　　电子设备和元器件中发生温度变化的情况很普遍。当设备未通电时，其内部零件要比其外表面上的零件经受的温度变化慢。

　　下列情况下，可预见快速的温度变化：

　　——当设备从温暖的室内环境转移到寒冷的户外环境，或相反情况时;

　　——当设备遇到淋雨或浸入冷水中而突然冷却时;

　　——安装于外部的机载设备中;

　　——在某些运输和贮存条件下。

　　通电后设备中会产生高的温度梯度，由于温度变化，元器件会经受应力，例如，在大功率的电阻器旁边，辐射会引起邻近元器件表面温度升高，而其他部分仍然是冷的。

　　当冷却系统通电时，人工冷却的元器件会经受快速的温度变化。在设备的制造过程中同样可引起元器件的快速温度变化。温度变化的次数和幅度以及时间间隔都是很重要的。

　　GJB 150.5A-2009军用装备实验室环境试验方法第5部分：温度冲击试验

　　温度冲击的效应

　　GJB 150.5A-2009军用装备实验室环境试验方法第5部分：温度冲击试验

　　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;

　　上面3种试验，1、2以空气作为介质，第3种以液体(水或其它液体)作为介质。1、2的转换时间较长，3的转换时间较短。

　　标准

　　国际标准国内对应标准适用介质转换时间

　　1IEC 60068-2-14：2009《环境试验第2~14部分：试验方法试验N：温度变化》GB/T 2423.22-2012《环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化》元器件、部件、设备等各个组装等级空气3分钟以内或者更长

　　2MIL-STD-810F 方法503.4：温度冲击试验GJB 150.5A-2009《军用装备实验室环境试验方法第5部分：温度冲击试验》设备空气1分钟

　　3MIL-STD-202G方法107G：热冲击试验GJB 360B-2009《电子及电气元件试验方法》中的方法107温度冲击试验。元器件液体短

　　其它标准：

　　MIL-STD-883, Method 1010, Temperature Cycling

　　JESD22-A104D, Temperature Cycling

　　JESD22-A106B JIS C 680068-2-14:2011(替代JIS C0025:1988)

　　JASO D 001

　　EIA The air-to-air thermal shock test is JESD22-A104D "Temperature Cycling"

　　EIA The liquid-to-liquid thermal shock test is JESD22-A106B "Thermal Shock"

　　EIAJ ED-2531A

　　GB897.4-2008/IEC60086-4：2007 GJB548B-2005方法1011.1

　　GJB128A-97方法1056

　　此外还有一些企业内部的标准，比如一些汽车厂商企业内部的标准。

　　试验参数包括下列各项：

　　——试验室环境温度;

　　——高温;

　　——低温;

　　——暴露持续时间;

　　——转换时间或变化速率;

　　——试验循环数。

　　稳定时间

　　GJB 150.5A-2009 4.3.7 温度稳定

　　试件温度稳定(在转换之前)的时间至少应保证试件整个外部的温度均匀一致。