温度冲击试验是使用比在实际环境中更短的时间，对试验样品进行加速试验，以考察其失效机理，同时须注意避免其它应力原因引起的失效机理。

将受试样品电路板放置在温度冲击高、低温周期变化的环境中来模拟高低温温度交替变化对于电子封装机械与电气性能的影响，温度冲击是评估焊点结构热力学可靠性的一种重要的试验方式。通过温度冲击试验可以暴露元器件潜在的材料缺陷和制造质量缺陷，消除早期失效，提高产品可靠性。

 

温度冲击试验应用于产品测试的典型情况如下：

1) 产品在高温和低温之间的转换；

2) 将产品从地面的高温环境快速升到高空的低温环境；

3) 将产品从处在高空和低温条件下的飞机防护壳体由内向外空投。

 

那么，进行温度冲击试验有哪些重要因素呢？

1. 暴露条件

依据产品在实际应用过程中，所处的地理位置情况、现场数据等确定试验温度，也可根据其最极端的非工作温度要求来确定试验温度。

2. 高低温持续时间

试验持续时间（冲击次数）的确定，应根据产品实际应用过程中遇到的情况来确定。因此，有以下几种情况的冲击试验：

1）根据恒定极值温度的单方向温度冲击，针对暴露于单方向温度冲击可能性很小的产品，在每种相应条件下进行至少一次冲击；

2）根据恒定极值温度的单循环冲击，针对暴露于温度冲击环境可能仅为一次的设备；

3）根据恒定极值温度的多循环冲击，当预测产品更频繁地暴露于冲击环境时，几乎没有用于证实具体冲击次数的可用数据。

图1-恒定极值温度的单方向温度冲击

图2 -恒定极值温度的单循环冲击

图3-恒定极值温度的多循环冲击

3. 转换时间

GJB 150中要求高低温极值之间的转换时间不大于5min；而GJB 150A中要求转换时间不大于1min，以达到最大的温度冲击效果。当转换时间超过1min时，应说明超时的合理性。

4. 温度变化速率

具体体现在升温/降温速率不低于30℃/分钟。温度变化范围很大，同时试验严酷度还随着温度变化率的增加而增加。

5. 执行标准

GB/T 2423.22-2012《环境试验 第2部分: 试验方法 试验N: 温度变化》；

IEC 60068-2-14:2009《环境试验 第2-14部分: 试验方法 试验N: 温度变化》；

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》。

 

 

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关键词： 温度冲击热循环试验 电路板