快速温变为模拟产品在带电工作时产品性能随温度的变化,快速温变的目的是确定材料、电子设备或其他零部件耐受环境温度快速变化的能力,温度变化速率越快,考核越严酷,通常温度变化速率≥3℃/min,耐受能力包括温度变化条件下的电气性能、机械性能、评价元器件结构是否适合耐受人工应力;
电子设备和元器件中发生温度变化的情况很普遍,当设备未通电时,其内部零件要比其表面上的零件经受的温度温度变化慢,通电后设备产生高的温度梯度,由于温度变化,元器件会经受应力;例如,在大功率的电阻器旁边,辐射会引起邻近元器件表面温度升高,而其他部分仍然是冷的。
快速温变试验为产品的可靠性改进和提升提供依据,并确认其寿命与可靠性是否符合整机产品的设计要求;对比不同牌号/不同供应商确定材料的寿命与可靠性优劣,为改进优化及材料选型提供依据。
可靠性测试快速温变应用领域:
铜材、铝材、钢材、钛材等金属材料及产品
陶瓷、玻璃等无机非金属材料及产品
塑料、橡胶等高分子材料及产品
复合材料及产品
可靠性测试快速温变失效模式:
失效模式为温度变化引起的电气故障温度循环效应:丧失电性功能,润滑剂变质而失去润滑作用,焊点裂化、PCB脱层、结构丧失机械强度与塑性变形,玻璃与光学制品破裂,焊点裂锡, 零件特性能退化, 断裂,移动件松弛,材料收缩膨胀,气密与绝缘保护失效。
可靠性测试快速温变对产品的主要影响有:
1、器件涂覆层脱落、灌封材料和密封化合物龟裂甚至破碎、密封外壳开裂、填充料泄漏等,使得元器件电性能下降;
2、由不同材料构成的产品,温度变化时产品受热不均匀,导致产品变形、密封产品开裂、玻璃或玻璃器皿和光学仪器等破碎;
3、较大的温差,使得产品在低温时表面会产生凝露或结霜,在高温时蒸发或融化,如此反复作用的结果导致和加速了产品的腐蚀;
参考标准:
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 GB/T2423.22-2012;
u 道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第4部分:气候负荷 GB/T 28046.4-2011 5.3