快速溫變試驗(ESS)與冷熱沖擊試驗的比較
摘要: 快速溫變試驗(ESS)與冷熱沖擊試驗的比較Z近幾年我們跟很多客戶交流效高，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)品不同特點，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 ...
快速溫變試驗(ESS)與冷熱沖擊試驗的比較
Z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)別時製度保障，由于每個用戶測試產(chǎn)品不同聯動，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顯示。我們收集了一些大家比較認同的見解做為參考技術特點，下面是對比表，相信大家以后對這兩種試驗方法和試驗設備會更了解共同努力。
項目
冷熱沖擊試驗
快速溫變（環(huán)境應力篩選ESS）
備注
試驗目的
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)所引起的化學變化或物理破壞
利用外加的環(huán)境應力保持競爭優勢，使?jié)摯嬗陔娮赢a(chǎn)品研發(fā)、設計持續、生產(chǎn)制程中情況，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)生而暴露出來通過活化，給予修正和更換
試驗目的不一樣
測試階段
主要在研發(fā)設計階段,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)或復合材料開放以來，現(xiàn)在用的Z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)品的元器件級等形式，組件級和設備級
冷熱沖擊很少用于做設備級
溫度變化速率要求
無溫變速率指標,但要求溫度恢復時間防控，參考點一般在出風口，國內(nèi)外標準都要求5min以內(nèi)的特點，越快越好高質量；也有標準要求在產(chǎn)品表面量測研究與應用，溫度恢復時間在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迎難而上，且溫變速率可控有效保障；
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更高效，絕緣保護層失效稍有不慎，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大全面協議；使粘結(jié)不好的接頭松馳；使螺釘連接或鉚接不當?shù)慕宇^松馳堅持先行；材料熱膨脹系數(shù)不同產(chǎn)生的變形和應力引起的故障,使固封材料絕緣下降講實踐；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具體而言；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
參考標準
JESD22-A106B
GJB-150-A
MIL-STD-810G
MIL-STD-202G 
JEDEC JESD22-A104-b 
IEC68-2-1 
MIL-STD-2164-85
IEC60749-25
設備選擇
a.對元器件（電容最為顯著、電感、IC）奮戰不懈，板卡的中小尺寸產(chǎn)品生產能力，*選擇提籃式冷熱沖擊，測試效果更嚴苛
b.對超大尺寸產(chǎn)品規定，如液晶電視或者重型產(chǎn)品狀況，建議選擇三箱式會更適合
c.如果遇到重型產(chǎn)品，而且尺寸也比較大取得了一定進展，同時要求過沖小業務，可選擇水平式提籃冷熱沖擊箱做參考
d．除霜周期要求
a.設備尺寸大小，常見尺寸400L, 800L, 1000L或定制
b．實際測試溫度范圍（如: -40℃~85℃）擴大，同時也要求設備全程溫度范圍（如：-70℃~190℃）
c.溫變速率要求非常完善；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讓人糾結，要明確帶載情況不斷完善，包括靜態(tài)負載（通常拿鋁錠做參考）和熱負載（產(chǎn)品帶電發(fā)熱） 
d.驗收標準（如: IEC-60068-3-5 和GB/T 5170）
問題探討1：有些用戶認為冷熱沖擊試驗箱與快速溫變箱在某些特定條件下可以共用，比如：溫度沖擊測試條件是-40℃~85℃全面革新，溫度恢復時間5min以內(nèi)勞動精神，高低溫駐留時間30min。如果快速溫變箱的溫變速率能達到25℃/min以上方便，他們認為也滿足溫度恢復時間5min以內(nèi)的要求明顯，就可以代替冷熱沖擊箱。但據(jù)我們實際測試的情況看，還是有很大差異的基礎上，尤其是冷熱沖擊箱的瞬間降溫和升溫速率安全鏈，是遠遠高于25℃/min的，一般都達到35℃/min以上預下達，Z終造成的失效模式是*不一樣的增持能力，所以不建議用快速溫變箱代替。
問題探討2：HASS高加速應力篩選（熱應力）也是ESS的一種測試方法創新為先，只是溫變速率要求達到40℃/min以上提高鍛煉，是以HALT高低溫極限試驗完后，經(jīng)裁剪而得出的HASS試驗條件行業內卷，測試理念是在基于早期的ESS方法新模式，只是施加更強的應力，來幫助用戶更快捷高質量，更有效的篩選產(chǎn)品早期故障應用情況。