电子产品、元器件及其材料在其生命周期中,可能面临从极寒到酷暑的各种温度环境。温度变化会导致材料膨胀收缩、元器件参数漂移、润滑剂性能改变、甚至引发结构失效。高低温测试,即环境可靠性测试中的温度类测试,正是为了评估产品在存储、运输及使用过程中,对温度极端条件及温度变化的耐受能力,是发现设计缺陷、筛选潜在故障、确保产品可靠性的关键手段。
主要测试类型与应用目的
| 测试类型 | 典型测试条件(举例) | 主要考核目的 | 常见应用场景 |
|---|---|---|---|
| 高温测试 | +55℃, +70℃, +85℃ 等,恒定保持数小时至数百小时。 | 1. 评估材料在高温下的老化、变形、软化。 2. 考核元器件在高温下的电性能稳定性。 3. 发现由高温诱发的潜在故障(如焊点开裂)。 | 汽车前舱电子产品、户外通信设备、热带地区使用的产品。 |
| 低温测试 | -10℃, -25℃, -40℃ 等,恒定保持数小时至数十小时。 | 1. 评估材料在低温下的脆化、开裂。 2. 考核产品在低温下的启动与工作性能。 3. 检验液晶显示、电池等对低温敏感部件的性能。 | 寒带地区使用的设备、车载设备(冬季)、户外储能设备。 |
| 温度循环测试 (含快速温变) | 在高低温极限间循环,如 -40℃ ↔ +85℃,规定转换速率和驻留时间。 | 1. 评估材料之间因热膨胀系数不同导致的应力、开裂、脱落。 2. 考核焊点、接插件等连接部位在热应力下的疲劳寿命。 3. 快速温变(如15℃/min以上)能加速上述失效过程。 | 航空航天电子、车载电子、消费电子(模拟日夜/季节温差)。 |
| 恒定湿热测试 | 如 40℃, 93%RH,持续数天至数十天。 | 1. 评估材料吸湿性、绝缘性能下降。 2. 考核金属部件的电化学腐蚀(生锈)。 3. 发现因湿气渗透导致的电路板离子迁移、霉变等问题。 | 高湿度环境(如浴室电器、沿海地区设备)、长期存储的产品。 |
| 温湿度循环测试 | 温度和湿度在高低限值间按程序循环变化。 | 综合考核温度与湿度共同作用下的材料性能退化、凝露效应等,比单一恒定湿热更严苛。 | 对可靠性要求极高的军用、汽车、工业控制设备。 |
适用范围
高低温测试主要针对:
- 电工电子产品整机:消费电子、网络设备、工业控制器、汽车电子等。
- 电子元器件:集成电路、电阻电容、传感器、继电器等。
- 材料与部件:塑料外壳、橡胶密封件、PCB板、涂层、粘合剂等。
测试标准参考
此类测试通常遵循以下基础环境试验标准:
- GB/T 2423.1-2008《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温》
- GB/T 2423.2-2008《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温》
- GB/T 2423.3-2016《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验》
- GB/T 2423.22-2012《电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化》
- IEC 60068-2-1, -2, -14, -30, -38 等对应的国际标准。
- 行业特定标准:如汽车电子的ISO 16750系列,军工的GJB 150A系列等。
适用行业
- 电子元件/仪表
- 电工电气/通信广播
- 电脑数码/消费电子
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