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高低溫交變試驗(yàn)箱的應(yīng)力篩選原理與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)解讀
在電子產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)過程中，潛在缺陷可能導(dǎo)致產(chǎn)品在使用階段出現(xiàn)故障，而高低溫交變試驗(yàn)箱通過應(yīng)力篩選，能有效剔除早期失效產(chǎn)品。其原理基于 “加速失效” 概念，利用溫度快速變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力，迫使元器件、材料或組裝工藝中的微小缺陷提前暴露。
溫度變化會使不同材料因熱膨脹系數(shù)差異產(chǎn)生應(yīng)力。例如，電路板上的芯片、焊點(diǎn)與基板，在高溫時(shí)膨脹，低溫時(shí)收縮，反復(fù)的熱脹冷縮會使材料間產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致焊點(diǎn)開裂、引線斷裂或封裝材料分層。高低溫交變試驗(yàn)箱通過設(shè)定 - 55℃至 125℃甚至更寬的溫度范圍，以 3℃/min 至 10℃/min 的升降溫速率，模擬產(chǎn)品全生命周期可能遭遇的環(huán)境，加速潛在缺陷的顯現(xiàn)。
在試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方面，GB/T 2423 系列標(biāo)準(zhǔn)是我國電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)的基礎(chǔ)。其中，GB/T 2423.22 規(guī)定了溫度變化試驗(yàn)方法，明確高低溫交變循環(huán)的溫度范圍、持續(xù)時(shí)間及轉(zhuǎn)換速率，適用于一般電子設(shè)備篩選。而美軍標(biāo) MIL-STD-810G 對設(shè)備的高低溫交變測試要求更為嚴(yán)苛，需在溫度下保持更長時(shí)間，并增加濕度循環(huán)，確保設(shè)備在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下的可靠性。
汽車行業(yè)則依據(jù) ISO 16750-4 標(biāo)準(zhǔn)開展測試。該標(biāo)準(zhǔn)針對車載電子系統(tǒng)，要求在 - 40℃至 85℃間進(jìn)行至少 20 個(gè)循環(huán)的高低溫交變試驗(yàn)，模擬發(fā)動(dòng)機(jī)艙、駕駛艙等不同部位的溫度波動(dòng)，同時(shí)結(jié)合濕度、振動(dòng)等多應(yīng)力綜合測試，保障汽車電子元件的長期穩(wěn)定運(yùn)行。
高低溫交變試驗(yàn)箱的應(yīng)力篩選，是電子產(chǎn)品質(zhì)量管控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過精準(zhǔn)模擬環(huán)境，結(jié)合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)能夠提前發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，降低產(chǎn)品售后故障率，提升整體可靠性與市場競爭力。
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