干貨 | 更嚴(yán)苛的溫度沖擊——液冷式溫度沖擊

電子元器件產(chǎn)品在研制、生產(chǎn)等過程中會因各種原因產(chǎn)生缺陷，而產(chǎn)品的可靠性工程可通過功能性能驗證、環(huán)境應(yīng)力、機械應(yīng)力等試驗排查或激發(fā)產(chǎn)品的某些潛在缺陷，避免后續(xù)使用中出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的失效。其中，溫度沖擊試驗（Temperature ramp >10℃/min）能夠使電子元器件在極端溫度的快速變化中，暴露出器件在弱于極端溫度變化條件下會出現(xiàn)的潛在缺陷，使產(chǎn)品的可靠性更接近實際需要，從而保證和提高電子產(chǎn)品的可靠性。

溫度沖擊試驗主要考察產(chǎn)品在使用過程中因蠕變或疲勞損傷而引起的失效，以及驗證產(chǎn)品在定型或鑒定批產(chǎn)階段對溫度沖擊環(huán)境的適應(yīng)性；此外，在產(chǎn)品研制階段還可幫助發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝上的缺陷，在批產(chǎn)階段的環(huán)境應(yīng)力篩選過程中（ESS），剔除產(chǎn)品的早期失效故障。

不同介質(zhì)下的溫度沖擊試驗

在GB/T 2423.22-2012溫度變化試驗中，均列出了以空氣-空氣、液體-液體為介質(zhì)的溫度沖擊試驗，而溫度沖擊試驗的考慮因素主要有暴露條件（試驗溫度，即高溫、低溫）、高低溫持續(xù)時間、轉(zhuǎn)換時間、溫度變化速率、相對濕度等，顯然使用液體作為介質(zhì)進(jìn)行的溫度沖擊試驗更加嚴(yán)酷。

隨著器件工藝的發(fā)展迭代，材料性能不斷地改進(jìn)，器件所能承受的溫變能力明顯提升，另一方面，現(xiàn)代電子裝備對元器件或零件的可靠性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的空氣-空氣溫度沖擊對器件的深度潛在缺陷或環(huán)境適應(yīng)性驗證過程中面臨著諸多痛點：

1、試驗溫度未到使用環(huán)境的極限，不能激發(fā)出更多的潛在缺陷；

2、溫度沖擊過程中產(chǎn)品溫度不均勻，產(chǎn)品內(nèi)部可能形成較大的溫度梯度；

3、轉(zhuǎn)換時間仍不能達(dá)到溫度劇烈變化的程度；

4、冷熱交替時，溫度補償不足，影響試驗結(jié)果有效性。

廣電計量解決方案：

廣電計量引進(jìn)日本HITACHI的液冷式溫度沖擊設(shè)備，以熱媒液（氟油）作為傳遞溫度的介質(zhì)。該液體具備卓越的熱穩(wěn)定性、高導(dǎo)熱能力、不易揮發(fā)、無色無毒、化學(xué)惰性等性能，能夠有效解決溫度沖擊過程中可能存在溫度不均勻的問題，且溫度區(qū)間相較于氣體媒介的更大，對試驗產(chǎn)品內(nèi)部能實現(xiàn)更充分的溫度擴散，能夠篩選出性能可靠性更高的產(chǎn)品。

圖1.液態(tài)溫度沖擊設(shè)備

圖2.試驗曲線

廣電計量擁有一支經(jīng)驗豐富的可靠性驗證技術(shù)開發(fā)、試驗、失效分析團(tuán)隊，服務(wù)領(lǐng)域涵蓋汽車、軌道交通、航空航天等產(chǎn)業(yè)，可根據(jù)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和技術(shù)指標(biāo)來開發(fā)定制化的可靠性驗證方案及失效分析方案，專業(yè)、高效地協(xié)助客戶加速完成產(chǎn)品開發(fā)、升級和驗證。