一、概念

    溫度循環(huán)試驗(yàn)，也稱為熱循環(huán)試驗(yàn)、高低溫循環(huán)試驗(yàn)，將試驗(yàn)樣品暴露于預(yù)設(shè)的高低溫交替的試驗(yàn)環(huán)境中所進(jìn)行的可靠性試驗(yàn)。溫度循環(huán)試驗(yàn)適用于揭示評(píng)估由剪切應(yīng)力所引起的“蠕變-應(yīng)力釋放”疲勞失效機(jī)理和可靠性，在焊點(diǎn)的失效分析和評(píng)價(jià)方面應(yīng)用廣泛。

    二、試驗(yàn)?zāi)康?

     溫度循環(huán)試驗(yàn)是驗(yàn)證模擬溫度交替變化環(huán)境對(duì)電子元器件的機(jī)械性能及電氣性能影響的試驗(yàn)，考核電子元器件在短期內(nèi)反復(fù)承受溫度變化的能力及不同結(jié)構(gòu)材料之間的熱匹配性能，暴露元器件潛在的材料缺陷和制造質(zhì)量缺陷，消除早期失效，提高產(chǎn)品可靠性。

    三、試驗(yàn)原理

    電子元器件在實(shí)際使用中可能會(huì)遇到溫差變化比較大的環(huán)境條件。溫度循環(huán)試驗(yàn)通過(guò)設(shè)定的試驗(yàn)應(yīng)力曲線，使元器件在短期內(nèi)反復(fù)承受極端高、低溫變化應(yīng)力，以及極端溫度交替突變影響，從而暴露出元器件因材料熱脹冷縮性能不匹配、內(nèi)引線和管芯涂料溫度系數(shù)不匹配、芯片裂紋、接觸不良和制造工藝等原因而造成的失效并加以剔除。

    四、試驗(yàn)設(shè)備

     溫度循環(huán)試驗(yàn)一般采用高低溫交變?cè)囼?yàn)箱或高低溫交變濕熱試驗(yàn)箱進(jìn)行試驗(yàn)，市場(chǎng)上的溫度、濕度試驗(yàn)箱有恒定試驗(yàn)箱、交變?cè)囼?yàn)箱兩種情況，普遍的高低溫試驗(yàn)箱一般指的是恒定高低溫試驗(yàn)箱，其控制方式為：設(shè)定一個(gè)目標(biāo)溫度，試驗(yàn)箱具有自動(dòng)恒溫到目標(biāo)溫度的能力，高、低溫交變?cè)囼?yàn)箱具有設(shè)定一條或者多條高低溫變化、循環(huán)的程序，試驗(yàn)箱有能力根據(jù)預(yù)置的曲線完成試驗(yàn)過(guò)程，并且可以在升溫、降溫速率能力的范圍內(nèi)，精確控制升溫、降溫的速率。

    五、試驗(yàn)方法

    溫度循環(huán)的技術(shù)指標(biāo)包括：高溫溫度、高溫保持時(shí)間、下降速率、低溫溫度、低溫保持時(shí)間、上升速率、循環(huán)次數(shù)。試驗(yàn)的嚴(yán)苛程度取決于高/低溫、濕度和曝露持續(xù)時(shí)間。
    測(cè)試參考標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 2423.3，IEC 60068-2-78，GB/T 2423.4，IEC 60068-2-30，EIA 364，MIL-STD-810F等。
常見(jiàn)溫循試驗(yàn)曲線如下圖所示。

    六、失效模式

    元器件溫度循環(huán)試驗(yàn)可暴露的失效模式有封裝的密封性、引線鍵合、管芯焊接、硅片（裂紋）和PN結(jié)缺陷。

    七、注意事項(xiàng)

    根據(jù)國(guó)軍標(biāo)GJB1027A-2005中對(duì)溫度循環(huán)試驗(yàn)的規(guī)定，在非密封性系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采取措施避免在低溫時(shí)產(chǎn)品表面和內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露。在實(shí)際試驗(yàn)中，因?yàn)闆](méi)有采取相應(yīng)的措施，導(dǎo)致結(jié)露產(chǎn)生的水滴對(duì)試驗(yàn)中產(chǎn)品造成了損壞。為了避免結(jié)露對(duì)試驗(yàn)產(chǎn)品造成的損壞，需要了解結(jié)露產(chǎn)生的原因，采取正確的方法防止結(jié)露的產(chǎn)生。
在工業(yè)上，常用的空氣干燥方法有化學(xué)法、凍結(jié)法和吸附法。
    1、化學(xué)法干燥空氣是以固體苛性、苛性鉀、氯化鈣等能從空氣中有效地吸收水分的特性為基礎(chǔ)。在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中，由于這些化學(xué)吸收劑的化學(xué)特性，不適用于高低溫試驗(yàn)中。
    2、凍結(jié)法干燥空氣是通過(guò)制冷的方法，使空氣通過(guò)表面溫度低于被冷卻空氣的露點(diǎn)溫度，空氣在冷卻過(guò)程中有一部分水析出，從而達(dá)到干燥空氣的目的。凍結(jié)法干燥器具有流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、除濕量大等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是噪音大、壓力露點(diǎn)高等。
    3、吸附法干燥空氣是利用具有吸濕性能的吸附劑來(lái)吸收空氣中的水分以達(dá)到干燥的目的，常用的吸附劑有硅膠、分子篩、活性氧化鋁。空氣的溫度對(duì)吸附劑的吸附能力有重大影響，溫度升高，吸附劑吸附容量減少，在相對(duì)濕度<30%時(shí)，分子篩的吸水量比硅膠和活性氧化鋁都高，隨著相對(duì)濕度的下降，分子篩的優(yōu)越性越顯著；但在相對(duì)濕度>40%時(shí)好用硅膠。吸附劑的再生方法以往采用加熱再生，目前則用變壓吸附技術(shù)；此外還發(fā)展了微熱再生，用加熱設(shè)備提高逆向沖洗再生氣的溫度，然后去再生吸附劑，這樣可以延長(zhǎng)工作周期，在同樣干燥度下，再生氣耗量可以降低。微熱再生方法綜合運(yùn)用了變溫吸附和變壓吸附的長(zhǎng)處，有明顯的優(yōu)越性。吸附法干燥器具有壓力露點(diǎn)低、噪音小、體積小和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。