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在环境可靠性测试中,“冷热冲击试验"和“高低温试验"经常被提及。不少初入行业的工程师会误以为它们是同一回事,或随意替代使用。
实际上,这两者在试验目的、方式、参数要求等方面存在显著差异,若选型错误,不仅会影响产品验证结论,甚至可能导致可靠性风险。
本文以各项国际标准依据,梳理技术要点,一次性理清它们的区别。
一.冷热冲击试验:瞬间破坏、考验结构失效
冷热冲击试验是指试样在两个温差较大的环境之间进行快速切换,考察其在剧烈热胀冷缩作用下的适应性和结构可靠性。常用于焊接结构、封装材料、电子器件等应力敏感型产品的破坏性筛选或设计验证。
📘 参考标准:
《GB/T 2423.22-2012》:电工电子产品环境试验 试验N:温度变化
《IEC 60068-2-14:2009》:Test Na(快速温度变化)
《MIL-STD-883H Method 1010.8》:电子元件用温度冲击试验
二.高低温试验:缓变温度、考察老化与适应性
高低温试验是一种程序控制的缓慢升降温试验,用于评估产品在多次热应力交替作用下的疲劳老化特性,常用于整机、材料、结构件的可靠性评估。
📘 参考标准:
《GB/T 2423.1-2021》:低温试验方法(Test A);《GB/T 2423.2-2021》:高温试验方法(Test B)
《GB/T 2423.22-2012》:温度变化(Test N);《IEC 60068-2-14》:温度变化试验(Test Nb)
三.标准对比:冷热冲击 vs 高低温试验
四.实际测试中常见选型误区
温度循环也能看焊点开裂?
→ 由于温变过慢,高低温循环无法模拟突发热应力;焊点裂纹等需要瞬间膨胀破坏的应力条件,必须通过冷热冲击方式暴露。
冷热冲击比高低温循环更适用于各类温度试验?
→ 二者各有用途。冷热冲击用于设计极限测试或出厂前筛选,高低温循环则更适合长期老化评估。混用测试方法反而会“错杀"或“误放"问题。
五.试验箱说明:以三箱式冷热冲击试验箱为例
以下为我司SETH赛思三箱式冷热冲击试验箱结构与参数,适用于GB/T、IEC、MIL等标准下的快速应力测试。
产品规格:SET-A3表示-40℃~+150℃/ A4表示-55℃~+150℃/A5.表示-65℃~+150℃
型号 | SET-A | SET-B | SET-C | SET-D | SET-G | |
内部尺寸 (W x D x H cm) | 40×35×35 | 50×50×40 | 60×50×50 | 70×60×60 | 80×70×60 | |
外部尺寸 (W x D x H cm) | 140×165×180 | 150×190×185 | 160×190×185 | 170×240×195 | 180×260×200 | |
结构 | 三箱式(预冷箱)(预热箱)(测试箱) | |||||
温度恢复时间 | 小于5分钟(出风口测量) | |||||
温度均匀度 | ≤2℃ | |||||
温度波动度 | ≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示 | |||||
温度偏差 | ±2℃ | |||||
测试方法 | 三箱法标准//两箱法标准 | |||||
冷冻系统 | 机械压缩二元式 复叠制冷方式 | |||||
温度范围 | 预热温度 | +50~+200℃ | ||||
高温暴露 | +50~+150℃ | |||||
预冷温度 | R.T~-75℃ | |||||
低温暴露 | -40℃~0℃/ -55℃~0℃/ -65℃~0℃ | |||||
控制器 | 中文彩色触摸屏+ PLC控制器(SETH/赛思自行开发) | |||||
控制方式 | 靠积分饱和PID,模糊算法 平衡式调温P.I.D + P.W.M + S.S.R | |||||
标准配置 | 附照明玻璃窗口1套、试品架2个、测试引线孔1个 | |||||
冷却方式 | 水冷(水温7℃~28℃,水压0.1~0.3Mpa),以便确保降温性能 | |||||
安全保护 | 漏电、短路、超温、电机过热、压缩机超压、超载、过电流保护 | |||||
电源电压 | AC380V 50Hz三相四线+接地线 |
冷热冲击是“快准狠"的破坏验证;高低温循环是“慢扎实"的长期耐久筛查。