高低溫濕熱試驗箱和高低溫沖擊試驗箱如何選擇

發布時間： 2025-06-27　　點擊次數： 464次

高低溫沖擊試驗箱與高低溫濕熱試驗箱作為環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揮著不可替代的作用。筆者結合多年設備研發經驗，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（＋150℃）與低溫區（-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，發現經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試驗（-40℃～85℃,1℃/min）更易引發材料 CTE（熱膨脹系數）失配導致的剪切蠕變，某航天級連接器經 500 次循環后出現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，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“環境適應性測試"。

當前國產環境試驗箱已突破多項關鍵技術：多變量 PID 控制算法可實現非線性溫變曲線的精準跟蹤；SETH賽思自主研發的實驗室管理系統支持專為快速開發物聯網項目和管理物聯設備而設計的,它提供了強大的連接、數據采集和控制能力，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 通信的快速發展，環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）方向發展。

高低溫沖擊試驗箱技術規格：

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		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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