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快速溫變試驗（ESS）與冷熱沖擊的區(qū)別
近幾年我們跟很多客戶交流，談到冷熱沖擊試驗和快速溫變試驗兩者之間的區(qū)別時，由于每個用戶測試產(chǎn)品不同，測試的階段和目的也不相同，以至于對這兩種測試方法存在很多不同的見解。我們收集了一些大家比較認(rèn)同的見解做為參考，下面是對比表，相信大家以后對這兩種試驗方法和試驗設(shè)備會更了解。
項目 | 冷熱沖擊試驗 | 快速溫變（環(huán)境應(yīng)力篩選ESS） | 備注 |
試驗?zāi)康?/span> | 主要考核試件在溫度瞬間急劇變化一定次數(shù)后,檢測試樣因熱脹冷縮(CTE見注釋#1)所引起的化學(xué)變化或物理破壞 | 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、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，給予修正和更換 | 試驗?zāi)康牟灰粯?/span> |
測試階段 | 主要在研發(fā)設(shè)計階段,試制階段 | 主要在量產(chǎn)階段 | 階段不一樣 |
測試對象 | 主要用于測試材料結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料，現(xiàn)在用的zui多的還是電子產(chǎn)品的元器件或者組件級（如PCBA,IC） | 主要適用于電子產(chǎn)品的元器件級，組件級和設(shè)備級 | 冷熱沖擊很少用于做設(shè)備級 |
溫度變化速率要求 | 無溫變速率指標(biāo),但要求溫度恢復(fù)時間，參考點一般在出風(fēng)口，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)都要求5min以內(nèi)，越快越好；也有標(biāo)準(zhǔn)要求在產(chǎn)品表面量測，溫度恢復(fù)時間在15min以內(nèi) | 為了增強篩選效果，常見快速溫變箱建議選擇溫變速率為10~25℃/min，且溫變速率可控； |
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樣品失效模式 | 由于材料蠕變（見注釋#2）及疲勞損傷引起的失效，也稱脆性失效
| 由于材料疲勞（見注釋#3）引起的失效 | 失效模式不一樣 |
常見故障現(xiàn)象 | 如零部件的變形或破裂，絕緣保護(hù)層失效，運動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)霜引起電子或機械故障 | 如涂層、材料或線頭上各種微裂紋擴(kuò)大；使粘結(jié)不好的接頭松馳；使螺釘連接或鉚接不當(dāng)?shù)慕宇^松馳；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；使機械張力不足的壓配接頭松馳；使質(zhì)差的釬焊接觸電阻加大或造成開路；使運動件及密封件故障 | 從故障現(xiàn)象看上看二者有一些相同之處 |
參考標(biāo)準(zhǔn) | 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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設(shè)備選擇 | a.對元器件（電容、電感、IC），板卡的中小尺寸產(chǎn)品，zui優(yōu)選擇提籃式冷熱沖擊，測試效果更嚴(yán)苛 b.對超大尺寸產(chǎn)品，如液晶電視或者重型產(chǎn)品，建議選擇三箱式會更適合 c.如果遇到重型產(chǎn)品，而且尺寸也比較大，同時要求過沖小，可選擇水平式提籃冷熱沖擊箱做參考 d．除霜周期要求 | a.設(shè)備尺寸大小，常見尺寸 SE-400 L, SE-600 L, SE-1000 L或定制 b．實際測試溫度范圍（如: -40℃~85℃），同時也要求設(shè)備全程溫度范圍（如：-70℃~180℃） c.溫變速率要求；是線性溫變速率還是平均溫變速率；如有帶載溫變速率要求，要明確帶載情況，包括靜態(tài)負(fù)載（通常拿鋁錠做參考）和熱負(fù)載（產(chǎn)品帶電發(fā)熱） d.驗收標(biāo)準(zhǔn)（如: IEC-60068-3-5 和GB/T 5170） |
專業(yè)名詞解釋：
#1 CTE: 材料的熱膨脹系統(tǒng)
#2蠕變：在低于屈服強度的長時間恒定應(yīng)力下，隨時間延長而應(yīng)變增加的現(xiàn)象
#3 剪切疲勞：機器構(gòu)件反復(fù)受剪切力的作用而產(chǎn)生的疲勞性損壞