
一、設備簡介
溫度驟沖試驗機也常稱作冷熱沖擊試驗箱,專為各類電子元器件做加速耐溫老化測試設計。依靠高低溫環境瞬時切換形成熱脹冷縮應力,快速暴露元器件封裝、焊點、內部結構潛藏缺陷,相比常規恒溫老化設備,能大幅壓縮可靠性驗證周期,多用于元器件來料質檢、批量篩選、新品可靠性驗證、出廠老化檢測場景。
二、工作原理
設備劃分獨立高溫儲能腔、低溫儲能腔,提前分別穩定在設定高低溫數值;待測元器件放置在測試工位,通過吊籃移位或是風道快速切換的方式,在極短時間內完成高低溫環境互換。
元器件內部芯片、塑封膠體、焊錫、基板、引腳等多種材質熱膨脹系數各不相同,急劇溫差會產生周期性循環熱應力,模擬長期自然環境下的溫度交替變化,實現加速老化,提前篩除早期失效不良產品。
三、主流機型及適用場景
1. 兩箱式冷熱沖擊試驗機
結構由高溫區、低溫區組成,試樣跟隨吊籃移動切換溫區;
溫區切換時長控制在 10 秒以內,熱沖擊效果強,設備連續循環運行穩定,除霜間隔久,適合大批量分立元器件、貼片元件集中做老化篩選;
缺點是無常溫緩沖階段,不宜用于易磕碰、高精密易碎元器件測試。
2. 三箱式冷熱沖擊試驗機
增設常溫恢復區域,依靠風門切換氣流改變環境溫度,測試過程中樣品固定不動;
不會產生機械位移磕碰損傷,可設置高溫 — 常溫 — 低溫完整循環流程,適配 BGA 芯片、QFN 封裝器件、精密傳感器、晶圓等高精度電子元器件老化檢測。
四、元器件老化專屬技術參數
溫度區間
高溫段:+70℃~+180℃,功率型元器件可按需定制至 220℃;
低溫段:常規配置 - 40℃、-55℃,可根據試驗需求拓展更低溫度區間。
轉換指標
溫區切換時間≤10s,樣品溫度達標恢復時長≤5min。
溫場精度
溫度均勻度≤±2℃,溫度波動度≤±0.5℃,滿足電子元器件嚴苛試驗精度要求。
可編程控制
高低溫駐留時長可單獨設定,循環次數 0~99999 次自由設定,循環結束自動停機;多套試驗程序可存儲調取,無需重復設置參數。
腔體規格
內箱容積可選 50L、80L、100L、150L、250L,適配元器件托盤、定制工裝批量擺放試樣,常規樣品承載重量 30~60kg。
五、可檢出的元器件老化失效類型
焊接部位:BGA、PCB 板焊點虛焊、開裂,引腳斷裂、焊盤脫落;
芯片封裝:塑封層分層、封裝殼體開裂、內部鍵合引線脫接;
無源元件:MLCC 陶瓷電容碎裂、電阻電極剝離、晶振參數漂移失效;
線路板材:PCB 板內層產生微裂紋、線路斷路、絕緣性能下降;
成品器件:密封器件內部凝露漏氣、漏電流超標、通電間歇性故障、電氣參數偏移。
六、適配測試元器件品類
半導體器件:MOS 管、IGBT、二極管、三極管、主控芯片、存儲芯片、功率模塊;
貼片無源元件:貼片電阻、MLCC 電容、電感、保險絲、諧振晶振;
線路板組件:裸 PCB 板、FPC 柔性線路板、焊接完成的 PCBA 組件;
車載電子部件:車載控制單元、車用各類傳感器、線束連接器;
工控常用元件:繼電器、光電耦合器、工業接插件等。
七、執行通用試驗標準
國標:GB/T 2423.22
國際標準:IEC 60068-2-14、JEDEC JESD22-A104
匹配民用、工業級電子元器件可靠性認證試驗規范。
八、控制系統與配套安全配置
智能操控:觸摸屏搭配 PLC 一體化控制器,試驗參數一鍵設定,可儲存多套老化方案;支持 USB 導出溫度曲線、循環運行記錄,便于生產批次質量追溯;
多重防護:超溫保護、壓縮機高低壓過載保護、漏電保護、箱門聯鎖停機、水冷機型缺水報警,避免試驗故障損傷樣品與設備;
可選加裝配件:元器件通電接線端口,老化全程實時監測通電后的電氣性能;氮氣吹掃防凝露裝置、全自動定時除霜系統,可實現 7×24 小時不間斷產線連續老化,無需專人值守。
九、和普通高低溫老化箱核心區別
常規高低溫老化箱:箱體整體勻速升降溫,速率約 1~3℃/min,僅能完成恒溫通電電老化,無法形成有效熱應力,僅能篩選電氣參數漂移類問題;
溫度驟沖試驗機:秒級極速切換溫差,熱沖擊應力與通電電老化同步開展,能夠檢出封裝、焊接、結構層面的隱性缺陷,是元器件量產篩選、第三方可靠性檢測常用老化設備。
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