高低溫濕熱試驗箱和高低溫沖擊試驗箱如何選擇

發(fā)布時間： 2025-06-27　　點擊次數(shù)： 332次

高低溫沖擊試驗箱與高低溫濕熱試驗箱作為環(huán)境可靠性測試的核心設備，在電子元器件、汽車電子及軍工產品等領域發(fā)揮著不可替代的作用。筆者結合多年設備研發(fā)經驗，對兩者的技術特性與應用場景進行對比分析。

從工作原理來看，兩類設備均通過溫度交變試驗加速產品失效，但在實現(xiàn)方式上存在本質差異：

1.溫度變化速率:

高低溫沖擊試驗箱要求在 5min 內完成溫度沖擊，通常采用兩箱法或三箱法結構。以我司高低溫沖擊試驗箱SET-C3 為例，其通過獨立高溫區(qū)（＋150℃）與低溫區(qū)（-65℃）的快速切換，配合氣動升降機構，可在 5min 內完成 -65℃ 至 +150℃ 的溫度轉換。而高低溫濕熱試驗箱的溫變速率通常控制在 1-10℃/min，采用單箱體結構，通過壓縮機制冷與電熱絲加熱實現(xiàn)溫濕度精準控制。

2.失效機理差異:

在 BGA（球柵陣列）封裝器件測試中，高低溫沖擊主要誘發(fā)焊點拉伸疲勞失效，這與高低溫沖擊試驗箱產生的急劇熱應力直接相關。我們曾對某車載 ECU（電子控制器）模塊進行測試，發(fā)現(xiàn)經1000次冷熱沖擊（-40℃～125℃，駐留 15min）后，QFN（方形扁平無引腳）封裝出現(xiàn)引腳斷裂的比例高達 23%。而高低溫濕熱試驗箱進行的溫度循環(huán)試驗（-40℃～85℃,1℃/min）更易引發(fā)材料 CTE（熱膨脹系數(shù)）失配導致的剪切蠕變，某航天級連接器經 500 次循環(huán)后出現(xiàn)密封失效即屬此類情況。

3.設備結構設計:

以SETH賽思SET-C3例，采用水冷散熱式制冷系統(tǒng)，搭配150L不銹鋼內膽提升抗熱應力性能，溫度沖擊恢復時間 ≤ 5分鐘。高低溫濕熱試驗箱則更注重溫場均勻性，通過 CFD 流體仿真優(yōu)化風道設計，可將試驗箱的溫度偏差控制在 ±2℃ 以內。

應用選擇:

在應用選擇方面建議遵循以下原則：

高低溫沖擊試驗通常應用于元器件篩選；

高低溫濕熱試驗箱通常應用于“環(huán)境適應性測試"。

當前國產環(huán)境試驗箱已突破多項關鍵技術：多變量 PID 控制算法可實現(xiàn)非線性溫變曲線的精準跟蹤；SETH賽思自主研發(fā)的實驗室管理系統(tǒng)支持專為快速開發(fā)物聯(lián)網項目和管理物聯(lián)設備而設計的,它提供了強大的連接、數(shù)據(jù)采集和控制能力，具有豐富的功能和靈活的架構，能幫助您快速提升實驗室設備使用效率與管理水平。

隨著新能源汽車與 5G 通信的快速發(fā)展，環(huán)境試驗箱正朝著多應力耦合（溫度-振動-濕度復合試驗等）、智能化診斷（失效模式自動識別）方向發(fā)展。

高低溫沖擊試驗箱技術規(guī)格：

東莞市賽思檢測設備有限公司：
型號		SET-A	SET-B	SET-C	SET-D	SET-G
內部尺寸cm		40×35×35	50×50×40	60×50×50	70×60×60	80×70×60
外部尺寸cm		140×165×165	150×190×175	160×190×185	170×240×195	180×260×200
結構		三廂式（預冷箱）（預熱箱）（測試箱）
氣門裝置		強制的空氣裝置氣門
內箱材質		SUS#304不銹鋼
外箱材質		冷軋鋼板靜電噴塑
冷凍系統(tǒng)		機械壓縮二元式復疊制冷方式
轉換時間		＜10Sec
溫度恢復時間		＜5min
溫度偏差		±2℃
冷卻方式		水冷
駐留時間		30 min
溫度范圍	預熱溫度	+60～200℃（40min）
	高溫沖擊	+60～150℃
	預冷溫度	+20℃～-80℃（70min）
	低溫沖擊	-10℃～-40℃/-55℃/-65℃
	溫度傳感器	JIS RTD PT100Ω × 3 (白金傳感器)
	控制器	液晶顯示觸摸屏PLC控制器
	控制方式	靠積分飽和PID，模糊算法平衡式調溫P.I.D + P.W.M + S.S.R
標準配置		附照明玻璃窗口1套、試品架2個、測試引線孔1個
安全保護		漏電、短路、超溫、缺水、電機過熱、壓縮機超壓、超載、過電流保護
電源電壓		AC380V 50Hz三相四線+接地線

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