高低溫沖擊試驗箱與高低溫濕熱試驗箱作為環(huán)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(chǎn)品等領域發(fā)揮著不可替代的作用。筆者結(jié)合多年設備研發(fā)經(jīng)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(chǎn)品失效，但在實現(xiàn)方式上存在本質(zhì)差異：

1.溫度變化速率:

高低溫沖擊試驗箱要求在 5min 內(nèi)完成溫度沖擊，通常采用兩箱法或三箱法結(jié)構(gòu)。以我司高低溫沖擊試驗箱SET-C3 為例，其通過獨立高溫區(qū)（＋150℃）與低溫區(qū)（-65℃）的快速切換，配合氣動升降機構(gòu)，可在 5min 內(nèi)完成 -65℃ 至 +150℃ 的溫度轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，通過壓縮機制冷與電熱絲加熱實現(xiàn)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(fā)焊點拉伸疲勞失效，這與高低溫沖擊試驗箱產(chǎn)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(fā)現(xiàn)經(jīng)1000次冷熱沖擊（-40℃～125℃，駐留 15min）后，QFN（方形扁平無引腳）封裝出現(xiàn)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(huán)試驗（-40℃～85℃,1℃/min）更易引發(fā)材料 CTE（ 熱膨脹系數(shù)）失配導致的剪切蠕變，某航天級連接器經(jīng) 500 次循環(huán)后出現(xiàn)密封失效即屬此類情況。

3.設備結(jié)構(gòu)設計:

以SETH賽思SET-C3例，采用水冷散熱式制冷系統(tǒng)，搭配150L不銹鋼內(nèi)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(yōu)化風道設計，可將試驗箱的溫度偏差控制在 ±2℃ 以內(nèi)。

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(huán)境適應性測試"。

當前國產(chǎn)環(huán)境試驗箱已突破多項關鍵技術：多變量 PID 控制算法可實現(xiàn)非線性溫變曲線的精準跟蹤；SETH賽思自主研發(fā)的實驗室管理系統(tǒng)支持專為快速開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)項目和管理物聯(lián)設備而設計的,它提供了強大的連接、數(shù)據(jù)采集和控制能力，具有豐富的功能和靈活的架構(gòu)，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(fā)展，環(huán)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(fā)展。

高低溫沖擊試驗箱技術規(guī)格：