溫度驟沖試驗(yàn)機(jī) 元器件耐溫老化專(zhuān)用

一、設(shè)備簡(jiǎn)介

溫度驟沖試驗(yàn)機(jī)也常稱(chēng)作冷熱沖擊試驗(yàn)箱，專(zhuān)為各類(lèi)電子元器件做加速耐溫老化測(cè)試設(shè)計(jì)。依靠高低溫環(huán)境瞬時(shí)切換形成熱脹冷縮應(yīng)力，快速暴露元器件封裝、焊點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)潛藏缺陷，相比常規(guī)恒溫老化設(shè)備，能大幅壓縮可靠性驗(yàn)證周期，多用于元器件來(lái)料質(zhì)檢、批量篩選、新品可靠性驗(yàn)證、出廠(chǎng)老化檢測(cè)場(chǎng)景。

二、工作原理

設(shè)備劃分獨(dú)立高溫儲(chǔ)能腔、低溫儲(chǔ)能腔，提前分別穩(wěn)定在設(shè)定高低溫?cái)?shù)值；待測(cè)元器件放置在測(cè)試工位，通過(guò)吊籃移位或是風(fēng)道快速切換的方式，在極短時(shí)間內(nèi)完成高低溫環(huán)境互換。

元器件內(nèi)部芯片、塑封膠體、焊錫、基板、引腳等多種材質(zhì)熱膨脹系數(shù)各不相同，急劇溫差會(huì)產(chǎn)生周期性循環(huán)熱應(yīng)力，模擬長(zhǎng)期自然環(huán)境下的溫度交替變化，實(shí)現(xiàn)加速老化，提前篩除早期失效不良產(chǎn)品。

三、主流機(jī)型及適用場(chǎng)景

1. 兩箱式冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī)

結(jié)構(gòu)由高溫區(qū)、低溫區(qū)組成，試樣跟隨吊籃移動(dòng)切換溫區(qū)；

溫區(qū)切換時(shí)長(zhǎng)控制在 10 秒以?xún)?nèi)，熱沖擊效果強(qiáng)，設(shè)備連續(xù)循環(huán)運(yùn)行穩(wěn)定，除霜間隔久，適合大批量分立元器件、貼片元件集中做老化篩選；

缺點(diǎn)是無(wú)常溫緩沖階段，不宜用于易磕碰、高精密易碎元器件測(cè)試。

2. 三箱式冷熱沖擊試驗(yàn)機(jī)

增設(shè)常溫恢復(fù)區(qū)域，依靠風(fēng)門(mén)切換氣流改變環(huán)境溫度，測(cè)試過(guò)程中樣品固定不動(dòng)；

不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械位移磕碰損傷，可設(shè)置高溫 — 常溫 — 低溫完整循環(huán)流程，適配 BGA 芯片、QFN 封裝器件、精密傳感器、晶圓等高精度電子元器件老化檢測(cè)。

四、元器件老化專(zhuān)屬技術(shù)參數(shù)

溫度區(qū)間

高溫段：+70℃～+180℃，功率型元器件可按需定制至 220℃；

低溫段：常規(guī)配置 - 40℃、-55℃，可根據(jù)試驗(yàn)需求拓展更低溫度區(qū)間。

轉(zhuǎn)換指標(biāo)

溫區(qū)切換時(shí)間≤10s，樣品溫度達(dá)標(biāo)恢復(fù)時(shí)長(zhǎng)≤5min。

溫場(chǎng)精度

溫度均勻度≤±2℃，溫度波動(dòng)度≤±0.5℃，滿(mǎn)足電子元器件嚴(yán)苛試驗(yàn)精度要求。

可編程控制

高低溫駐留時(shí)長(zhǎng)可單獨(dú)設(shè)定，循環(huán)次數(shù) 0~99999 次自由設(shè)定，循環(huán)結(jié)束自動(dòng)停機(jī)；多套試驗(yàn)程序可存儲(chǔ)調(diào)取，無(wú)需重復(fù)設(shè)置參數(shù)。

腔體規(guī)格

內(nèi)箱容積可選 50L、80L、100L、150L、250L，適配元器件托盤(pán)、定制工裝批量擺放試樣，常規(guī)樣品承載重量 30~60kg。

五、可檢出的元器件老化失效類(lèi)型

焊接部位：BGA、PCB 板焊點(diǎn)虛焊、開(kāi)裂，引腳斷裂、焊盤(pán)脫落；

芯片封裝：塑封層分層、封裝殼體開(kāi)裂、內(nèi)部鍵合引線(xiàn)脫接；

無(wú)源元件：MLCC 陶瓷電容碎裂、電阻電極剝離、晶振參數(shù)漂移失效；

線(xiàn)路板材：PCB 板內(nèi)層產(chǎn)生微裂紋、線(xiàn)路斷路、絕緣性能下降；

成品器件：密封器件內(nèi)部凝露漏氣、漏電流超標(biāo)、通電間歇性故障、電氣參數(shù)偏移。

六、適配測(cè)試元器件品類(lèi)

半導(dǎo)體器件：MOS 管、IGBT、二極管、三極管、主控芯片、存儲(chǔ)芯片、功率模塊；

貼片無(wú)源元件：貼片電阻、MLCC 電容、電感、保險(xiǎn)絲、諧振晶振；

線(xiàn)路板組件：裸 PCB 板、FPC 柔性線(xiàn)路板、焊接完成的 PCBA 組件；

車(chē)載電子部件：車(chē)載控制單元、車(chē)用各類(lèi)傳感器、線(xiàn)束連接器；

工控常用元件：繼電器、光電耦合器、工業(yè)接插件等。

七、執(zhí)行通用試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)標(biāo)：GB/T 2423.22

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：IEC 60068-2-14、JEDEC JESD22-A104

匹配民用、工業(yè)級(jí)電子元器件可靠性認(rèn)證試驗(yàn)規(guī)范。

八、控制系統(tǒng)與配套安全配置

智能操控：觸摸屏搭配 PLC 一體化控制器，試驗(yàn)參數(shù)一鍵設(shè)定，可儲(chǔ)存多套老化方案；支持 USB 導(dǎo)出溫度曲線(xiàn)、循環(huán)運(yùn)行記錄，便于生產(chǎn)批次質(zhì)量追溯；

多重防護(hù)：超溫保護(hù)、壓縮機(jī)高低壓過(guò)載保護(hù)、漏電保護(hù)、箱門(mén)聯(lián)鎖停機(jī)、水冷機(jī)型缺水報(bào)警，避免試驗(yàn)故障損傷樣品與設(shè)備；

可選加裝配件：元器件通電接線(xiàn)端口，老化全程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通電后的電氣性能；氮?dú)獯祾叻滥堆b置、全自動(dòng)定時(shí)除霜系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn) 7×24 小時(shí)不間斷產(chǎn)線(xiàn)連續(xù)老化，無(wú)需專(zhuān)人值守。

九、和普通高低溫老化箱核心區(qū)別

常規(guī)高低溫老化箱：箱體整體勻速升降溫，速率約 1~3℃/min，僅能完成恒溫通電電老化，無(wú)法形成有效熱應(yīng)力，僅能篩選電氣參數(shù)漂移類(lèi)問(wèn)題；

溫度驟沖試驗(yàn)機(jī)：秒級(jí)極速切換溫差，熱沖擊應(yīng)力與通電電老化同步開(kāi)展，能夠檢出封裝、焊接、結(jié)構(gòu)層面的隱性缺陷，是元器件量產(chǎn)篩選、第三方可靠性檢測(cè)常用老化設(shè)備。