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产品环境可靠性之冷热冲击试验的重要意义!

2018-10-08  浏览量:294

冷热冲击试验是模拟产品在设计研发、生产、运输、安装及使用的过程中可能会经受的温度变化,测试产品的环境可靠性是否达标,产品质量是否可靠。

 

常见产品因温度冷热冲击而引起的失效现象:

 

1.温度的极度升高导致焊锡回流现象出现;

 

2.启动马达时周围器件的温度急速升高,关闭马达时周围器件会出现温度骤然下降;

 

3.设备从温度较高的室内移到温度相对较低的室外,或者从温度相对较低的室外移到温度较高的室内;

 

4.设备可能在温度较低的环境中连接到电源上,导致设备内部产生陡峭的温度梯度。在温度较低的环境中切断电源可能会导致设备内部产生相反方向陡峭的温度梯度;

 

5.设备可能会因为降雨而突然冷却;

 

6.当航空器起飞或者降落时,航空器机载外部器材可能会出现温度的急剧变化。

 

高温和低温的失效都会反映在冷热温度冲击试验中,冷热冲击试验只是加速了高温和低温失效的产生。因此,为了维护产品的可靠性,进行冷热冲击试验十分必要!本文将和大家一起讨论冷热冲击试验的相关技术知识,帮助企业深入了解冷热冲击试验的全过程,维护产品质量!

 

先来带大家了解一下什么是冷热冲击试验?试验的目的是什么?

 

冷热冲击试验

 

热冲击试验(Thermal Shock Testing)常被称作温度冲击试验(Temperature Shock Testing)或者温度循环(Temperature Cycling),高低温冷热冲击试验。

 

温度冲击按照GJB 150.5A-2009 3.1的说法,是装备周围大气温度的急剧变化,温度变化率大于10度/min,即为温度冲击。MIL-STD-810F 503.4(2001)持相类似的观点。


冷热冲击试验的目的

 

工程研制阶段可用于发现产品的设计和工艺缺陷;

 

产品定型或设计鉴定和量产阶段用于验证产品对温度冲击环境的适应性,为设计定型和量产验收决策提供依据;

 

作为环境应力筛选应用时,目的是剔除产品的早期故障。

 

在较短的时间内确认产品特性的变化,以及由于构成元器件的异种材料热膨胀系数不同而造成的故障问题。这些变化可以通过将元器件迅速交替地暴露于超高温和超低温的试验环境中观察到。

 

了解了冷热冲击试验的基本知识,我们该如何进行振动测试呢?美信检测专注于产品的冷热冲击试验,在可靠性测试领域拥有多年实践经验,下面为大家介绍一个我们实际所做的冷热冲击试验案例,帮助大家详解试验过程!

 

典型冷热冲击试验案例

 

冷热冲击不同于环境模拟试验,它是通过冷热温度冲击发现常温状态下难以发现的潜在故障。决定冷热温度冲击试验的主要因素有:试验温度范围、暴露时间、循环次数、试验样品重量及热负荷等。

 

1. 冷热冲击试验相关参考标准

(1)是现行可用的检测依据和检测标准,如:GB/T 2423.22;IEC60068-2-14;EIA-364-32;MIL-STD-202;TES-76001等。

(2)是企业或厂家根据自身产品自定义的试验要求和条件。

 

2. 测试要求

测试范围:温度: -75~220℃         

转换时间,<10秒 

测试参数:770*650*610mm

 

3. 检测案例

案例背景

客户送检样品为车用仪表若干,在相同测试标准及条件下进行冷热冲击试验,测试样品是否达标,是否为合格品。

测试过程

检测环境:环境温度 23±2℃   湿度 50±5%R.H 气压96kPa±10kPa

检测标准:IEC60068-2-14:2009-Na 规定转换时间的快速温度变化

检测条件:

a.标准IEC60068-2-14Na(规定转换时间的快速温度变化-2个试验箱的方法)。

b.高温 +90℃±3℃       低温 -40℃±3℃

c.转换时间 t2<30s      驻留时间t1=30min

d.循环次数 300次

e.运行模式 仪表未被连接

f.试验曲线

 

 

检测要求:

试验后,样品外观无损坏,且功能应正常。

 

通过检测得到样品的测试曲线图:

 

 

检测结果:

 

 

最终,通过冷热冲击试验后,再对产品的外观和功能进行检查,得到测试结果为:4个样品均判定为合格品。

 

美信检测作为专业的第三方检测实验室,能有效通过模拟测试,验证产品是否达到研发、设计和制造的预期质量目标,对产品进行整体评估,以确定产品的可靠性水平,帮助生产商及经销商等客户及时了解产品质量,提升产品良率及可靠性,提升产品竞争力!

 

下篇分享内容:如何穿透封装内部直接检查焊点质量的好坏?

 

 

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