溫度循環測試 — IEC 60068-2-14 Nb / ISO 16750-4

溫度循環是什麼？

溫度循環測試是指樣品以受控的轉變速率在高溫和低溫之間循環指定次數的測試。它在 IEC 60068-2-14 中被定義為方法 Nb，並且涉及比熱衝擊更慢的轉變。

溫度循環的目的

目的是揭示不同膨脹係數材料組合的接頭因反覆溫度變化而引起的疲勞。

溫度循環適用於哪些產品？

電子板和焊點
汽車控制單元
電池模組
LED照明
連接器和電纜連接

溫度循環應用於哪些行業？

電子產品电气类汽車防禦航太

與溫度循環相關的標準

IEC 60068-2-14溫度變化測試測試
ISO 16750-4車輛電氣/電子設備的環境條件測試
MIL-STD-810 Method 503
JEDEC JESD22-A104

溫度循環的測試條件

溫度範圍: 規範中規定的上限和下限溫度
過渡速度: 控制在 IEC 60068-2-14 Nb，通常為 1–5 °C/min
保溫時間: 樣品在每個極端溫度下達到平衡的時間
循環次數: 規範中定義（例如 100、500、1000 次循環）

溫度循環的測試設備

程控恆溫箱
多通道溫度記錄
功能或電阻監控設定
數據記錄系統

溫度循環的樣品要求

樣品必須放置在室內空氣流通的地方
建議對焊點進行連續電阻監測
測試前必須檢查功能
熱電偶必須在關鍵點連接

溫度循環的測試時程

取決於循環次數。 500 個週期的計劃可能需要數週時間，具體取決於週期持續時間。

溫度循環的測試程序

1將樣品放置在腔室中並設定監測。
2加載循環曲線（溫度、轉變速率、停留時間）。
3運行定義的周期數。
4依規定的時間間隔執行臨時功能檢查。
5程序結束時進行最終功能檢查和目視檢查。

溫度循環的允收準則

規範中定義了驗收標準：功能的連續性、焊料或連接電阻的增加沒有超出規定的限度，並且沒有破裂。

結果評估

如果使用連續電阻監控，開路事件會與循環計數一起記錄。如果需要，可以截取橫截面來檢查焊料裂紋。

溫度循環測試報告

適用標準和方法
溫度範圍、轉變速率和停留時間
循環次數
功能/阻力監測結果
目視檢查和金相檢查（如果需要）

認證

EUROLAB 擁有 IAF 和 ILAC 多邊認可安排締約方認證機構獲得的國際認可認證，根據 ISO/IEC 17025 實驗室測試、ISO/IEC 17020 檢查和監督以及 ISO/IEC 17021-1 和 ISO/IEC 17065 系統和產品認證。該鏈條確保所發布的報告和證書在全球範圍內得到接受。

是否可以在認可範圍內提供此測試取決於您的產品和所採用的標準；由於認證是基於方法的，因此範圍在報價階段以書面形式確認。

範圍和授權

環境與氣候測試 — 此測試領域涵蓋哪些內容？

以下段落說明 溫度循環 測試所屬的領域；此測試本身的條件與允收標準列於上方各節。您產品專屬的範圍將在報價階段以書面確認。

环境测试表明产品是否能承受温度、湿度、压力、太阳辐射、灰尘、水及腐蚀性大气等环境因素。其目的不是破坏产品,而是以加速形式提前呈现其使用寿命内将遇到的条件。

测试曲线来源于产品的实际暴露情况,这一推导正是该领域真正的工程工作。在封闭办公室中运行的设备与安装在电线杆上的设备不会采用相同的曲线进行测试。IEC 60068系列定义通用方法,MIL-STD-810定义军用曲线,RTCA DO-160定义航空曲线,ISO 16750系列定义基于安装位置的汽车曲线。未经曲线选择就施加的测试既会产生不必要的成本,也会带来虚假的信心。

温度测试模拟三种不同的现象,三者均产生不同的失效模式。恒定高/低温测试材料能否在该温度下工作。温度循环会在膨胀系数不同的材料结合处产生疲劳——焊点裂纹即出现于此。热冲击通过骤然转变加剧了这一效应。

湿度测试也有区别。恒定湿热显示水分向材料内部的扩散及其对绝缘性能的影响。循环湿热会产生凝露:冷却表面形成水珠,这比干燥湿度更具破坏性。外壳进水、漏电流增加及腐蚀通常出现在循环测试中。

防尘防水是一项独立的工作内容,以IP代码表示。这里需要注意的是,IP测试并非耐久性测试:它表明在规定的短时条件下具备防护能力,而非长期浸泡或高压冲洗的耐受能力。

该领域最常见的错误是将测试结果直接转化为寿命预测。加速测试是为比较和设计验证而设计的;舱内小时数与现场使用年限之间的可靠换算,只能通过针对特定材料、并以现场数据校准的加速模型来建立。

功能监测决定了测试的价值。仅仅把产品放入温箱、随后再开机,无法体现测试过程中发生的情况。在关键应用中,产品须在整个测试期间保持运行并对其参数进行监测;唯有如此才能捕获那些时隐时现的间歇性故障。

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