PCBA板溫度沖擊測試標準寄要求

冷熱沖擊測試也叫溫度沖擊測試，又叫高低溫沖擊測試，或者可以理解快速溫變，其實驗中產生的化學變化或物理傷害是熱脹冷縮改變或其它物理性值的改變而引起的。冷熱沖擊實驗的效果包括成品裂開或破層及位移等所引起的電化學變化。例如,有一些金屬材料如體心立方晶格的中低強度鋼,當其服役溫度降低時,起塑性、韌性便急劇降低,使材料脆化。

一、冷熱沖擊測試目的：

1、工程研制階段可用于發現產品的設計和工藝缺陷；

2、產品定型或設計鑒定和批產階段驗收決策提供依據；

3、作為環境應力篩選應用時，目的是剔除產品的早期故障。因此在編寫研制過程不同階段的環境試驗大綱或篩選大綱，試驗報告或篩選報告時，就將冷熱沖擊實驗的實驗目的具體化，不宜表達含糊或籠統。

二、冷熱沖擊測試測試對象：

? 電子通信類：手機、射頻器、電子通信元器件等，PCB、PCBA；

? 電器類：家電、燈具、變電器等各類家電電器設備、儀器儀表、醫療器械；

? 計算機類：電腦、顯示屏、主機、電腦元器件、醫療設備等精密儀器等；

? 道路交通類：道路車輛電子電氣設備、軌道交通機車車輛設備與裝置、汽車零部件等；

? 其他：包裝箱、運輸設備等。

三、冷熱沖擊測試實驗流程：

1、樣品擺放：確保不會因為樣品體積的影響、工作室內空氣流通不夠順暢而出現實驗誤差。

2、實驗前檢查：在進行實驗之前一定要開機檢測設備的電源線是否正確接地，開機檢查各方面運作是否正常，出現異常需要及時排查。外接水冷系統連接是否正常，采用的水源是否干凈等。

備注：做低溫測試前一定要將工作室烘干，使工作室保持干燥，再把實驗樣品放入在工作室內。同時控制樣品量，放太多會導致工作室內的風不能循環。

3、實驗中：實驗過程需要獲取準確的測試數據，導致數據不準確的情況之一就是實驗期間打開門。實驗期間開門也可能會給人身安全造成傷害，所以實驗期間不能開門。

備注：當冷熱沖擊實驗箱在做高溫實驗時，如溫度變化達不到實驗的溫度值，可以檢查電器系統，逐一排除。相反，如溫度升得很慢，則應查看風循環系統，看風循環的調節擋板是否正常開啟。

另外，環境溫度不佳可能會引起冷熱沖擊實驗箱故障，需要多留意。

4、實驗結束：在實驗結束之后一定要切斷設備電源，以免出現漏電情況，并做好相關清潔，方便下次使用。

四、冷熱沖擊測試實驗要求

起始溫度要求:

雖然一般的冷熱沖擊測試標準中對冷熱沖擊測試的起始溫度不予提及或不做硬性規定，但這卻是測試進行時必須考慮的問題，因為涉及到測試是結束在低溫還是高溫狀態，從而決定了是否需要對產品進行烘干，導致延長測試時間。

如果測試結束在低溫標準受試產品從冷熱沖擊測試箱（室）內取出后，應在正常的測試大氣條件下進行恢復，直到樣品到到達溫度穩定，這一操作難免使測試樣品表面產生凝露引入溫度對產品的影響。從而改變測試的性質。

在GBJ150實施指南中提出，為了消除這一影響避免長時間恢復延長測試實施時間，可將樣品在50的高溫箱中恢復，待凝露干后再在常溫中達到溫度穩定。實施指南中提出可改變起始沖擊溫度，從低溫開始測試，以使測試結果在高溫避免產品出冷熱沖擊測試箱產生凝露。兩種測試方法卻使受試樣品經受六次極端溫度（三次高溫，三次低溫）作用及五次溫度沖擊過程，只是不同沖擊方向的次數有所不同，這兩種測試可能達到的測試效果是基本相同的，但后一種測試方法無需加烘干時間，縮短了冷熱沖擊測試時間。

測試時間要求:

1、GJB150.5規定了下限1h，即溫度穩定時間小于1h，必有要1h；若大于1h，則用該大于1h的時間；

2、GB2423.22中給出10min到3h的5個時間等級，同使用表根據冷熱沖擊測試箱測得的產品溫度穩定時間，采用與其Zui相近的時間或可選時間等級，直接采用與其Zui相近的時間作為保持時間；

3、MIL-STD-810方法503.4中則不規定具體時間或可選時間等級，直接采用產品達到溫度穩定的時間或產品在環境中真實暴露時間。

在溫度沖擊測試中，Zui為關鍵的是建立起不同材料熱脹冷縮不一致造成的應力。實際熱沖擊Zui可能發生在受試產品的外部，有關資料指出不必達到整個產品溫度穩定，而只要受試產品外表溫度與測試溫度一致就行。這一意見是雖有一定道理，實施起來也有一定困難，因為不可能在產品表面安裝許多傳感器，此外產品各部分傳熱能力不一致，受試產品內部鄰近部件熱容量也不一致，確定起來有難度。

五、冷熱沖擊測試對產品的影響

以下是常見的實際生產或使用環境中存在的具有代表性的冷熱沖擊環境，這些冷熱沖擊環境常常是導致產品失效的主要原因。

1.溫度的極度升高導致焊錫回流現象出現；

2.啟動馬達時周圍器件的溫度急速升高，關閉馬達時周圍器件會出現溫度驟然下降；

設備從溫度較高的室內移到溫度相對較低的室外，或者從溫度相對較低的室外移到溫度較高的室內；

3.設備可能在溫度較低的環境中連接到電源上，導致設備內部產生陡峭的溫度梯度，在溫度較低的環境中切斷電源可能會導致設備內部產生相反方向陡峭的溫度梯度；

4.設備可能會因為降雨而突然冷卻；

5.當航空器起飛或者降落時，航空器機載外部器材可能會出現溫度的急劇變化，升溫/降溫速率不低于 30 ℃/min。溫度變化范圍很大，同時試驗嚴酷度還隨著溫度變化率的增加而增加。

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