從北極科考站到撒哈拉沙漠,從青藏高原到熱帶雨林,現(xiàn)代電子產(chǎn)品正被部署在越來越極端的環(huán)境中。
而高低溫可靠性測試,正是驗(yàn)證產(chǎn)品能否在-40℃嚴(yán)寒或+85℃酷熱中依然穩(wěn)定工作的關(guān)鍵手段。
它不只是“放進(jìn)冷熱箱看能不能開機(jī)”,而是對材料、結(jié)構(gòu)、電子系統(tǒng)在熱應(yīng)力下的綜合考驗(yàn)。
今天,就帶你深入高低溫測試的核心邏輯——從標(biāo)準(zhǔn)解讀到失效分析,看懂如何讓產(chǎn)品無懼“冰與火”的洗禮。
一、高低溫測試 ≠ 簡單“冷熱循環(huán)”
很多人以為高低溫測試就是把產(chǎn)品放進(jìn)溫箱,調(diào)到高溫再調(diào)到低溫。
但真正的可靠性驗(yàn)證,需區(qū)分三種典型模式:
| 測試類型 | 目的 | 典型標(biāo)準(zhǔn) |
|---|---|---|
| 高溫存儲(Storage) | 驗(yàn)證材料耐熱老化能力 | IEC 60068-2-2 |
| 低溫存儲(Storage) | 驗(yàn)證脆化、收縮風(fēng)險 | IEC 60068-2-1 |
| 高低溫工作(Operating) | 驗(yàn)證功能在極端溫度下是否正常 | IEC 60068-2-1/2 |
| 溫度循環(huán)(Thermal Cycling) | 模擬反復(fù)熱脹冷縮導(dǎo)致的疲勞失效 | IEC 60068-2-14 |
? 關(guān)鍵區(qū)別:
存儲測試:產(chǎn)品不通電,只看材料是否劣化;
工作測試:產(chǎn)品帶電運(yùn)行,驗(yàn)證功能是否穩(wěn)定。
二、極端溫度如何“殺死”產(chǎn)品?
?? 低溫(-40℃ ~ 0℃)主要風(fēng)險:
塑料脆化:外殼、按鍵開裂(如ABS在-20℃以下易碎);
液晶屏響應(yīng)遲滯或黑屏(LCD工作下限通常為-20℃);
電池容量驟降:鋰離子電池在-20℃容量損失超50%;
潤滑脂凝固:電機(jī)、齒輪卡滯;
焊點(diǎn)微裂:不同材料收縮率差異引發(fā)應(yīng)力。
?? 高溫(+60℃ ~ +125℃)主要風(fēng)險:
電解電容干涸:壽命每升高10℃縮短一半(Arrhenius定律);
芯片結(jié)溫超標(biāo):導(dǎo)致邏輯錯誤或永久損壞;
PCB分層:FR-4基材Tg值不足時軟化變形;
橡膠密封圈老化:失去彈性,導(dǎo)致IP防護(hù)失效;
光學(xué)器件黃變:LED封裝硅膠高溫氧化。
三、行業(yè)典型測試要求
| 行業(yè) | 溫度范圍(工作) | 特殊要求 |
|---|---|---|
| 消費(fèi)電子(手機(jī)/耳機(jī)) | -10℃ ~ +55℃ | 用戶可接觸表面溫升≤25K |
| 車載電子(AEC-Q100) | -40℃ ~ +125℃(Grade 1) | 高溫高濕偏壓(HAST)+ 溫度循環(huán) |
| 工業(yè)設(shè)備 | -25℃ ~ +70℃ | 連續(xù)72小時高溫運(yùn)行無故障 |
| 軍工/航天 | -55℃ ~ +125℃ | 快速溫變(>10℃/min)+ 低氣壓 |
| 光伏逆變器 | -25℃ ~ +60℃(環(huán)境) | 內(nèi)部熱點(diǎn)可能達(dá)+85℃ |
?? 溫度循環(huán)參數(shù)示例(IEC 60068-2-14):
溫度范圍:-40℃ ? +85℃
保溫時間:30分鐘/段
轉(zhuǎn)換時間:<3分鐘
循環(huán)次數(shù):200–1000次
下一篇:低溫與高低溫循環(huán)測試區(qū)別
- 低溫與高低溫循環(huán)測試區(qū)別
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