高温冷热冲击试验箱主打高温域与常 / 低温的快速切换，能精准模拟严酷高温冲击环境，适配汽车发动机部件、电子模块等对耐高温性能要求高的测试场景。可高效检测产品抗高温冲击能力，助力企业排查高温环境下的质量隐患，为产品可靠性验证提供专业测试保障。

在产品的可靠性验证体系中，模拟恶劣温度变化环境是至关重要的一环。冷热冲击试验箱专门用于测试产品在高温与低温两种恶劣环境之间快速转换时的耐受能力。本文旨在客观阐述该设备的技术原理、性能特点及应用范畴。

一、 核心概念：何为高温冷热冲击？

问题：高温冷热冲击测试的核心目的是什么？

其目的并非仅仅是验证产品能否在高温或低温下工作，而是重点考察产品在剧烈温度变化过程中所产生的热应力作用下，其物理结构、材料性能及电气功能的稳定性。

这种测试能够加速暴露因不同材料热膨胀系数（CTE）不匹配而引发的潜在缺陷，例如：

• 半导体封装中的芯片开裂、金线断裂

• 印刷电路板（PCB）的镀通孔（PTH）断裂、分层

• 焊点疲劳、开裂

• 元器件与基板之间的连接失效

因此，该测试是筛选产品早期故障、评估其长期可靠性的有效手段。

二、 设备工作原理与常见结构形式

高温冷热冲击试验箱通过使样品在高温室和低温室之间快速切换来实现温度冲击。根据样品移动方式的不同，主要分为两种主流结构：

1. 两箱式（提篮式）结构
该设备包含一个独立的高温箱、一个独立的低温箱和一个带动样品移动的提篮机构。测试时，样品篮通过机械传动系统在高温箱和低温箱之间高速移动。

2. 三箱式（静态式）结构
该设备将高温区、低温区和测试区集成在一个箱体内。测试区位于中部，通过风门与高、低温区隔绝。测试时，通过切换风门，将高温或低温气流快速引入静态放置样品的测试区。

两种结构的运行特点对比如下：

三、 关键性能参数与技术考量

选择冷热冲击试验箱时，需基于相关测试标准，重点关注以下技术参数：

• 温度范围：设备能够达到的最高温度和很低温度。其中高温上限是区分设备能力的重要指标，常见的高温范围一般是+150℃。

• 转换时间：指样品从一个温区暴露结束后，到进入另一个温区并达到温度稳定所需的时间。该时间是衡量冲击剧烈程度的关键参数，通常越短越好。

• 温度恢复时间：完成转换后，工作空间内温度恢复到设定标称值所需的时间。恢复时间短意味着设备制冷/加热系统功率充足，能更好应对测试负载。

• 样品区容量：内箱尺寸需能容纳待测样品，并保证气流畅通，以确保温度均匀性。

• 负载影响：设备在满载样品时，其温度性能和转换时间应仍能满足规格要求。

问题：如何依据测试标准选择设备？

答案是严格遵循产品所属领域的国际、国家或行业标准。这些标准明确规定了测试的温度条件、驻留时间、转换时间和循环次数。常见标准包括：

• IEC 60068-2-14：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

• MIL-STD-883：微电子器件试验方法标准

• JESD22-A104：温度循环

• GJB 360B：电子及电气元件试验方法（军工用标准）

设备选型必须确保其所有关键参数，尤其是高温上限和转换时间，能够覆盖标准规定的严酷等级。

四、 主要应用领域

冷热冲击试验箱广泛应用于对可靠性要求很高的领域：

• 航空航天：机载电子设备、卫星部件、新材料等需承受恶劣温差环境的产品。

• 汽车电子：发动机控制单元（ECU）、电池管理系统（BMS）、传感器等。

• 半导体与集成电路：芯片、封装器件、MEMS传感器等的可靠性筛选与考核。

• 前沿制造与科研：新材料（复合陶瓷、特种塑料）、金属件、陶瓷基板等的热疲劳性能研究。

结论

高温冷热冲击试验箱是实施可靠性应力筛选的重要工具，其通过创造剧烈的温度变化环境，有效激发产品的潜在缺陷。理解其测试目的、不同结构的工作原理以及核心性能参数的含义，是正确选择和使用该设备的基础。用户应根据自身产品的测试规范与技术需求，进行客观和全面的评估，以确保测试结果的有效性与准确性。