温度循环与温度冲击的不同点

温度冲击试验箱技术规格：

不同点：

1. 定义

温度循环 ：高温和低温之间缓慢变化，具体可参考之前的文章。

温度冲击 ：通过快速切换极限温度，测试产品在剧烈温度变化下的抗性，模拟航空航天或电子设备中的突发温差场景。

2. 高低温保持时间（Soak Time）

一般达到产品热平衡温度即可，所以不同产品保持时间都不一样，需根据实际（测试/摸底）情况来定义。有观点认为温度循环产品各个部分都需要达到热平衡，而温度冲击核心区域达到热平衡即可（俺表示不认同）。

温度循环 ：目的：确保样品内部达到热平衡，以暴露累积疲劳损伤。

影响因素：样品质量、是否通电等。

温度冲击 ：目的：快速施加极限热应力，关注瞬时失效机制。

若产品均需达到热平衡，则温度冲击高低温保留时间应较温度循环高低温保留时间更短，为啥？因为温度循环温变速率慢，产品内部温升较温度冲击高。

3. 温变速率

温度循环 ：较慢（≤20℃/分钟），模拟实际环境中的渐变温差。

温度冲击 ：很快（>30℃/分钟），模拟极限环境中的骤变温差，实际均用两箱或三箱式温箱，温度切换快。

4. 应力场景

温度循环 ：模拟电子产品开关机、昼夜温差等缓慢温度变化。

强调长期热膨胀和收缩效应。

温度冲击 ：SETH/赛思检测设备模拟从恒温环境突然进入极限温度（如室外极寒气候）、设备启动时的瞬间温差变化、高空飞行等极限场景（回流焊、干燥、维修等制造、修理工艺中剧烈的温度变化）。

强调瞬间热应力集中。

5. 测试目的

温度循环 ：评估材料在长期使用中因热膨胀系数（CTE-Coefficients of Thermal Expansion）不匹配导致的失效。

关注材料的耐久性和可靠性，测试时间为数百次循环。

温度冲击 ：确定部件对极限温度突变的抗性，暴露材料或工艺缺陷。

关注产品的即时性能和结构完整性，测试时间较短。

6. 测试原理

温度循环 ：核心：渐变应力的累积效应。

方法：通过缓慢温度变化（1～5℃/min）模拟长期热胀冷缩过程，评估材料间的热匹配性和疲劳寿命。

温度冲击 ：核心：骤变应力的瞬时破坏。

方法：通过快速温度变化（≥30℃/min）引发材料内部瞬间应力集中，暴露封装结构的脆性断裂或界面分离缺陷。

7.  失效模式

温度循环 ：主要失效模式：蠕变疲劳（Creep Fatigue）、应力松弛（Stress Relaxation） 。

典型现象：焊点开裂、引脚损坏、密封失效、PCB分层、BGA互连缺陷。

材料问题：陶瓷与金属界面因反复膨胀收缩产生裂纹，焊点蠕变导致电气连接失效，环氧树脂与陶瓷基板因CTE不匹配引发分层。

温度冲击 ：主要失效模式：拉伸过应力（Tensile Overstress）和 拉伸疲劳（Tensile Fatigue） 。

典型现象：金丝键合点脱落、倒装芯片凸点失效、芯片开裂、封装开裂。

材料问题：脆性材料直接断裂（陶瓷外壳在骤冷骤热下因内部应力集中直接断裂）、界面剥离（金丝键合点或倒装芯片凸点因瞬时热应力脱离基板）、气密性封装泄漏（气密性封装（如金属-陶瓷密封）在剧烈温差下泄漏率超标）。

8. 测试设备

温度循环 ：单槽式恒温箱，温度在高低温之间逐渐变化。

温度冲击 ：多槽式（热/冷室）或快速过渡装置（如气-气或液-液切换）。

9. 费用与测试时间

温度循环 ：费用较低，但整体测试时间较长（数百次至数千次循环），更多应用于温度循环加速寿命类测试。

温度冲击 ：费用较高，但测试时间较短（一般到几百次的水平）。

10. 应用逻辑

温度循环 ：关注长期疲劳累积，适用于寿命预测与材料优化。

典型失效：焊点疲劳、材料老化。

温度冲击 ：关注工艺缺陷筛查与极限环境验证。

典型失效：脆性断裂、界面剥离。

11. 测试标准

温度循环 ：MIL-STD-883, Method 1010，JESD22-A104，JESD22-A105，IEC 60068-2-14

温度冲击 :MIL-STD-750，MIL-STD-202, Method 107，MIL-STD-810, Method 503，IEC 60068-2-14