宏展科技浅谈温度循环与温度冲击试验依据规范进行待测品表温控制

浅谈温度循环与温度冲击试验依据规范进行待测品表温控制(JEDEC22-A104、AEC-Q100、LV124、ED-4702A)

说明：早期温度循环试验都只有看试验炉的空气温度，目前依据相关国际规范的要求，其温度循环试验的温变率，指的不是空气温度而是待测品表面温度(如试验炉的空气温变率是15℃/min，可是待测品表面所量到的实际温变率可能只有10～11℃/min而已)，而且会其升降温的温变率也需要对称性、重复性(每一个cycle的升降温波形都一样)、再线性(不同负载温变升降温速度一致，不会有的快有的慢)，另外在半导体先进制程中的无铅銲点与零件寿命评估，针对温度循环测试及温度冲击也有许多要求，所以可见其重要性(如：JEDEC-22A-104F-2020、IPC9701A-2006、MIL-883K-2016)，电动车与车用电子的相关国际规范，其主要试验也是依据待测品表面的温度循环试验(如：ISO16750、AEC-Q100、LV124、GMW3172)。

规范针对待测品表面温度循环控制要求整理：

1.样品表面温度与空气温度差越小越好

2.温度循环升降温皆须过温(超过设定值，但是不可超过规范要求上限)

3.样品表面在最短时间内进入浸泡时间(浸泡时间与驻留时间不同)

庆声热应力试验机(TSC)在待测品表温控制的温度循环试验中特色整理：

1.升降温可以选择[空气温度]或是[待测品表温控制] ，符合不同规范要求

2.升降温温变率可选择[等均温]还是[平均温]，符合不同规范要求

3.升温与降温的温变率偏差可分开设定

4.可设定升降温的过温偏差，符合规范要求

5.[温度循环]、[温度冲击]皆可以选择表温控制

IPC对待测品温度循环试验的要求：

对PCB要求：温度循环的最高温度应比PCB板材的玻璃转移点温度(Tg)值低25℃。

对PCBA要求：温变率要求15℃/min

对銲锡要求：

1.当温度循环温度在-20℃以下、110℃以上，或同时包含上述两种情况时，对锡铅焊接连接可能产生不止一种损伤机理。这些机理倾向于彼此相互加速促进，从而导致早期失效。

2.在温度缓变过程中，试样温度与测试区空气温度差应该在几度范围内

对车规要求：依据AECQ-104使用TC3(40℃+125℃)或TC4(-55℃+125℃)符合汽车引擎室的使用环境

IPC对驻留时间与温度的定义

JESD-22-A104F-2020温度循环试验条件与銲点导通试验要点：

要点：

1.选择测试条件需格外小心，因为试验温度可能导致PCB导通孔与铜线开裂，从而影响銲点导通量测的相关读值。

2.导通焊点疲劳测试时，重要是避免样品出现瞬间热梯度 。

JEDEC-22A-104F-2020温度循环试验条件与銲点导通试验要点：

驻留温度：Ts(max)的+5℃～-10℃、Ts(min)的-5℃～+10℃驻留段总时间：Ts(max)的-5℃～+10℃、Ts(min)的+5℃～-10℃

温变率：空气温度为样品表面温度的[升温(-5℃～+10/+15℃)、降温(+5℃～-10/-15℃)]

温度循环可暂停最短时间：JESD 47要求总循环数的10%以上

IEC60068-2-14温度变化试验后续动作

原因：IEC60068-2-14试验方法最好视为系列试验中之一部份，因为有些失效在试验方法结束后不一定会马上显现。

后续需进行的试验项目：IEC60068-2-17密封性试验

IEC60068-2-6正弦振动

IEC60068-2-78稳态湿热

IEC60068-2-30湿热温度循环

MIL883K-2016温度冲击条件C示范对[温度冲击]要求

1.空气温度到达设定值之后，代测品表面需要在16分钟内也要到达(驻留时间不少于10min)。

2.高温与低温冲击都是超过设定值，但不可超过10℃。

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