快速温变试验(ESS)与冷热冲击的区别
时间:2019-12-04 阅读:1524
近几年我们跟很多客户交流,谈到冷热冲击试验和快速温变试验两者之间的区别时,由于每个用户测试产品不同,测试的阶段和目的也不相同,以至于对这两种测试方法存在很多不同的见解。我们收集了一些大家比较认同的见解做为参考,下面是对比表,相信大家以后对这两种试验方法和试验设备会更了解。
项目 | 冷热冲击试验 | 快速温变(环境应力筛选ESS) | 备注 |
试验目的 | 主要考核试件在温度瞬间急剧变化一定次数后,检测试样因热胀冷缩(CTE见注释#1)所引起的化学变化或物理破坏 | 利用外加的环境应力,使潜存于电子产品研发、设计、生产制程中,因不良元器件、制造工艺和其它原因等所造成的早期故障提早发生而暴露出来,给予修正和更换 | 试验目的不一样 |
测试阶段 | 主要在研发设计阶段,试制阶段 | 主要在量产阶段 | 阶段不一样 |
测试对象 | 主要用于测试材料结构或复合材料,现在用的zui多的还是电子产品的元器件或者组件级(如PCBA,IC) | 主要适用于电子产品的元器件级,组件级和设备级 | 冷热冲击很少用于做设备级 |
温度变化速率要求 | 无温变速率指标,但要求温度恢复时间,参考点一般在出风口,国内外标准都要求5min以内,越快越好;也有标准要求在产品表面量测,温度恢复时间在15min以内 | 为了增强筛选效果,常见快速温变箱建议选择温变速率为10~25℃/min,且温变速率可控; |
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样品失效模式 | 由于材料蠕变(见注释#2)及疲劳损伤引起的失效,也称脆性失效
| 由于材料疲劳(见注释#3)引起的失效 | 失效模式不一样 |
常见故障现象 | 如零部件的变形或破裂,绝缘保护层失效,运动部件的卡紧或松弛电气和电子元器件的变化,快速冷凝水或结霜引起电子或机械故障 | 如涂层、材料或线头上各种微裂纹扩大;使粘结不好的接头松驰;使螺钉连接或铆接不当的接头松驰;材料热膨胀系数不同产生的变形和应力引起的故障,使固封材料绝缘下降;使机械张力不足的压配接头松驰;使质差的钎焊接触电阻加大或造成开路;使运动件及密封件故障 | 从故障现象看上看二者有一些相同之处 |
参考标准 | JESD22-A106B GJB-150-A MIL-STD-810G MIL-STD-202G | JEDEC JESD22-A104-b IEC68-2-1 MIL-STD-2164-85 IEC60749-25 |
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设备选择 | a.对元器件(电容、电感、IC),板卡的中小尺寸产品,zui优选择提篮式冷热冲击,测试效果更严苛 b.对超大尺寸产品,如液晶电视或者重型产品,建议选择三箱式会更适合 c.如果遇到重型产品,而且尺寸也比较大,同时要求过冲小,可选择水平式提篮冷热冲击箱做参考 d.除霜周期要求 | a.设备尺寸大小,常见尺寸 SE-400 L, SE-600 L, SE-1000 L或定制 b.实际测试温度范围(如: -40℃~85℃),同时也要求设备全程温度范围(如:-70℃~180℃) c.温变速率要求;是线性温变速率还是平均温变速率;如有带载温变速率要求,要明确带载情况,包括静态负载(通常拿铝锭做参考)和热负载(产品带电发热) d.验收标准(如: IEC-60068-3-5 和GB/T 5170) |
专业名词解释:
#1 CTE: 材料的热膨胀系统
#2蠕变:在低于屈服强度的长时间恒定应力下,随时间延长而应变增加的现象
#3 剪切疲劳:机器构件反复受剪切力的作用而产生的疲劳性损坏