国高材可靠性 | 温度冲击试验 VS 温度循环试验，该如何选择？
温度冲击试验与温度循环试验的差异主要是应力负荷机理不同。温度冲击试验主要考察由于蠕变及疲劳损伤引起的失效，而温度循环主要考察由于剪切疲劳引起的失效。
各种试验目的及环境条件对比：
01
温度冲击试验
升温/降温速率不低于30℃/分钟。温度变化范围很大，同时试验严酷度还随着温度变化率的增加而增加。
温度冲击试验容许二槽式试验装置，温度循环试验使用单槽式试验装置。在二槽式箱体内，温度变化率要大于50℃/分钟。
引起温度冲击的原因：回流焊、干燥、再加工、修理等制造、修理工艺中剧烈的温度变化。
加速应力试验：加速试验是使用比在实际环境中更短的时间，对试验样品进行的加速试验，以考察其失效机理。试验的加速就是采用加大应力的方法促使试验样品在短期内失效，但是必须避免其他应力引起的失效机理。
那么，进行温度冲击试验有哪些重要因素呢？
1. 暴露条件
依据产品在实际应用过程中，所处的地理位置情况、现场数据等确定试验温度，也可根据其最极端的非工作温度要求来确定试验温度。
2. 高低温持续时间
试验持续时间（冲击次数）的确定，应根据产品实际应用过程中遇到的情况来确定。因此，有以下几种情况的冲击试验：
1）根据恒定极值温度的单方向温度冲击，针对暴露于单方向温度冲击可能性很小的产品，在每种相应条件下进行至少一次冲击；
2）根据恒定极值温度的单循环冲击，针对暴露于温度冲击环境可能仅为一次的设备；
3）根据恒定极值温度的多循环冲击，当预测产品更频繁地暴露于冲击环境时，几乎没有用于证实具体冲击次数的可用数据。
图1-恒定极值温度的单方向温度冲击
图2 -恒定极值温度的单循环冲击
图3-恒定极值温度的多循环冲击
3. 转换时间
GJB 150中要求高低温极值之间的转换时间不大于5min；而GJB 150A中要求转换时间不大于1min，以达到最大的温度冲击效果。当转换时间超过1min时，应说明超时的合理性。
4. 温度变化速率
具体体现在升温/降温速率不低于30℃/分钟。温度变化范围很大，同时试验严酷度还随着温度变化率的增加而增加。
02
温度循环试验
温度循环就是将试验样品暴露于预设的高低温交替的试验环境中。为避免温度冲击的影响，试验时温度变化率必须小于20℃/分钟。同时，为达到蠕变及疲劳损伤的效果，推荐试验温度循环为25℃~100℃，或者也可根据产品的用途使用0℃~100℃的循环试验，曝露时间为各15分钟。
温度循环的技术指标包括：高温温度、高温保持时间、下降速率、低温温度、低温保持时间、上升速率、循环次数。试验的严苛程度取决于高/低温、湿度和曝露持续时间。
测试参考标准有 : GB/T 2423.34-2012、IEC 60068-2-38：2009、JESD22-A104F：2020等。
图4-常见温循试验曲线图
03
环境应力筛选试验
对产品施加环境应力促使早期失效产品存在的潜在缺陷尽快暴露而予以剔除。
国高材分析测试中心
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