冷熱沖擊試驗(yàn)又被稱為溫度沖擊試驗(yàn)，或者高低溫冷熱沖擊試驗(yàn)。它是模擬產(chǎn)品在設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝及使用的過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)受的劇烈溫度變化，主要驗(yàn)證的是測(cè)試品的結(jié)構(gòu)件耐熱脹冷縮性能。一定程度上講，冷熱沖擊試驗(yàn)屬于一種破壞性試驗(yàn)。
 

快速溫變?cè)囼?yàn)包含于環(huán)境應(yīng)力篩選ESS試驗(yàn)中，是一種高效地提高產(chǎn)品可靠性的方法。環(huán)境應(yīng)力篩選（Environment Stress Screen ,簡(jiǎn)稱ESS）是鑒別和剔除產(chǎn)品工藝和元件引起的早期故障的一種工序和方法，主要通過(guò)向元器件以上各層次產(chǎn)品施加合理的環(huán)境應(yīng)力和電應(yīng)力，將其內(nèi)部的潛在缺陷激發(fā)變成故障，并通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和排除故障的過(guò)程，是一種工藝手段，非破壞性試驗(yàn)。

試驗(yàn)?zāi)康?/span>

冷熱沖擊試驗(yàn)箱是金屬、塑料、橡膠、電子等材料行業(yè)的測(cè)試設(shè)備，用于測(cè)試材料結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料，在經(jīng)溫及極低溫的溫度瞬間急劇變化一定次數(shù)后，得以在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)試樣因熱脹冷縮所引起的化學(xué)變化或物理傷害。通常采用的兩箱或三箱式冷熱沖擊箱。

快速溫變則是利用外加的環(huán)境應(yīng)力，使?jié)摯嬗陔娮赢a(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制程中，因不良元器件、制造工藝和其它原因等所造成的早期故障提早發(fā)生而暴露出來(lái)，給予修正和更換。一般采用快速溫變?cè)囼?yàn)箱（亦可稱為ESS環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)箱），可對(duì)產(chǎn)品接觸到的可能導(dǎo)致過(guò)早故障的氣候、熱力或機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行篩查試驗(yàn)。

測(cè)試階段

冷熱沖擊主要在研發(fā)設(shè)計(jì)階段，試制階段。

快速溫變主要在量產(chǎn)階段。

測(cè)試對(duì)象

冷熱沖擊箱主要用于測(cè)試材料結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料，現(xiàn)在使用最多的還是電子產(chǎn)品的元器件或者組件級(jí)（如PCBA，IC）。

快速溫變則主要適用于電子產(chǎn)品的元器件級(jí)，組件級(jí)和設(shè)備級(jí)。

試驗(yàn)箱結(jié)構(gòu)

冷熱沖擊箱用來(lái)進(jìn)行冷熱沖擊試驗(yàn)，其內(nèi)部構(gòu)造與快速溫變箱不同，冷熱沖擊箱箱體內(nèi)有兩個(gè)溫區(qū)，高溫區(qū)和低溫區(qū)。冷熱沖擊試驗(yàn)箱分為兩箱式和三箱式，兩箱式冷熱沖擊箱主要采用提籃（或螺紋軸承）移動(dòng)的方式，在高溫區(qū)和低溫區(qū)來(lái)回移動(dòng)，形成冷熱沖擊的效果；三箱式的冷熱沖擊箱則采用的是三箱體的設(shè)計(jì)，分為高溫區(qū)、低溫區(qū)和測(cè)試區(qū)，試驗(yàn)時(shí)將試驗(yàn)物品放置于測(cè)試區(qū)，通過(guò)高溫區(qū)和低溫區(qū)的溫度氣流來(lái)對(duì)測(cè)試區(qū)的試驗(yàn)物品進(jìn)行交替沖擊，形成冷熱沖擊效果。

快速溫變?cè)囼?yàn)箱與冷熱沖擊試驗(yàn)箱不同，它內(nèi)部只有一個(gè)箱體，只能在某一時(shí)間內(nèi)存在高溫或低溫，溫度的變化都需要升溫、降溫來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闇囟壬仙蛳陆档乃俾瘦^快，所以也叫做快速溫變?cè)囼?yàn)箱，在溫變的速率上來(lái)說(shuō)，達(dá)不到冷熱沖擊試驗(yàn)箱的效果。

溫度變化速率

冷熱沖擊試驗(yàn)的溫度變化是在 5min 內(nèi)完成溫到溫和溫到溫沖擊的轉(zhuǎn)換。是在瞬間轉(zhuǎn)換溫度，轉(zhuǎn)換速率是非常之快，所以通常叫溫度沖擊試驗(yàn)箱，也有標(biāo)準(zhǔn)要求在產(chǎn)品表面量測(cè)，溫度恢復(fù)時(shí)間在 15min 以內(nèi)。而且溫度沖擊是在非線性的情況下完成的。溫度沖擊原理是需要高溫測(cè)試時(shí)高溫儲(chǔ)藏箱的溫度通過(guò)控制自動(dòng)輸送到測(cè)試箱以達(dá)到高溫沖擊的效果，低溫沖擊等同。主要試驗(yàn)?zāi)康氖菧囟葲_擊。

快速溫度變化是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成降溫和升溫的，分非線性和線性。例如一臺(tái)溫度范圍 -40℃ 到 80℃ 的設(shè)備，在線性降溫的情況下從 80℃ 到 -40℃ 以每分鐘 5℃ 的情況降溫需要 24min 達(dá)到 -40℃，時(shí)間就比冷熱沖擊試驗(yàn)箱的時(shí)間就慢，比一般高低溫試驗(yàn)箱就快很多，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)的高低溫試驗(yàn)箱是非線性每分鐘 1℃。試驗(yàn)?zāi)康氖强焖俚厣禍亍?/span>

樣品失效模式

冷熱沖擊是由于材料蠕變及疲勞損傷引起的失效，也稱脆性失效；

快速溫變，由于材料疲勞引起的失效。

故障現(xiàn)象

冷熱沖擊的故障主要體現(xiàn)在，如零部件的變形或破裂，絕緣保護(hù)層失效，運(yùn)動(dòng)部件的卡緊或松弛電氣和電子元器件的變化，快速冷凝水或結(jié)霜引起電子或機(jī)械故障。

快速溫變的主要故障表現(xiàn)在如涂層、材料或線頭上各種微裂紋擴(kuò)大；使粘結(jié)不好的接頭松弛；使螺釘連接或鉚接不當(dāng)?shù)慕宇^松弛；材料熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形和應(yīng)力引起的故障,使固封材料絕緣下降；使機(jī)械張力不足的壓配接頭松弛；使質(zhì)差的釬焊接觸電阻加大或造成開(kāi)路；使運(yùn)動(dòng)件及密封件故障。

常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)

【冷熱沖擊常見(jiàn)參考標(biāo)準(zhǔn)】

GB/T 2423.22-2012

IEC60068-2-14:2009

GJB150.5A-2009

GB/T 28046.4-2011

【快速溫變參考標(biāo)準(zhǔn)】

GB/T2423.22

IEC60068_2_14

GJB 150.5