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冷热冲击测试（又称温度冲击测试或热震测试）是评估产品在极端温度快速变化下的耐受能力的关键实验。
冷热冲击测试标准化操作指南
一、测试目的与核心概念
测试目的：
激发并暴露产品因材料不匹配、制造工艺缺陷（如焊接、粘结）导致的潜在失效。
评估产品在极端温度快速变化环境下的可靠性，例如：从寒带室外到温暖室内、飞行器升空/降落、设备开关机产生的瞬时热负载。
核心概念：
它不同于普通的温湿度循环测试，其核心在于温度的快速变化率，而非缓慢的升降温。这种剧烈的热胀冷缩会在不同材料中产生内应力，多次循环后导致失效。
二、测试设备与关键参数
| 设备/参数 | 要求与说明 |
|---|---|
| 试验箱类型 | 两箱法（高温箱+低温箱，试样在箱间移动）或 三箱法（冷区、热区、测试区，试样静止） |
| 温度范围 | 根据产品规格确定，常见如 -55℃ ~ +85℃，-40℃ ~ +125℃ 等。 |
| 转换时间 | 关键参数，通常要求 ≤ 1分钟（从高温到低温或反之的切换时间）。 |
| 停留时间 | 试样在高温或低温下保持的时间，需确保试样整体温度稳定，通常为 30分钟 ~ 1小时。 |
| 循环次数 | 根据产品可靠性要求设定，常见 50, 100, 500次等。 |
三、测试流程
预处理：将样品在标准大气条件下（如23℃, 50%RH）进行稳定。
初始检测：进行外观、电气和功能检查，记录基线数据。
安装样品：将样品置于试验箱内，确保不阻碍气流。
执行测试：
将样品放入高温箱，在目标温度（如+85℃）下保持规定时间。
快速转换：在≤1分钟内将样品移入低温箱。
在目标温度（如-40℃）下保持规定时间。
快速转换：再次在≤1分钟内将样品移回高温箱。
以上过程重复进行，直至达到设定的循环次数。
恢复：测试结束后，将样品在标准大气条件下恢复至少1-2小时，以消除凝露。
最终检测：
外观检查：检查开裂、变形、剥落。
性能测试：验证所有功能是否正常。
破坏性物理分析（可选）：切片分析内部裂纹、脱层。
四、常见失效模式
PCB板：铜箔与基材分离、通孔裂纹、焊盘翘起。
半导体器件：芯片开裂、内部键合线断裂、封装材料脱层。
电子元器件：电容器开路、电阻器阻值漂移。
连接器/焊点：焊点疲劳开裂、连接器接触不良。
涂层与密封：涂层起泡、密封失效。
五、适用标准
基础标准：
IEC 60068-2-14: 国际电工委员会标准。
MIL-STD-883（方法1010.8）: 美国军用标准，对国防和航空航天领域严格。
JESD22-A104: 固态技术协会标准，广泛应用于半导体行业。
行业标准：
汽车电子：常参考 ISO 16750-4。
消费电子：各企业常基于IEC标准制定内部规格。
六、注意事项
转换时间：是测试严酷度的关键，必须精确控制和记录。
样品负载：避免样品过多、过大，影响箱内气流和温度恢复。
热容量：大质量样品的温度稳定时间需延长，可能需使用热电偶监控实际温度。
凝露：测试过程中或恢复期间可能产生凝露，需在评估时考虑其影响。
故障判定：需明确是间歇性故障还是永久性损坏。
