冷热冲击试验THS

冷热冲击试验的目的

● 评估器件的温度耐受能力： 考察器件在极端温度条件下的性能表现，评估其是否能够承受实际应用中的温度快速变化。

● 发现潜在的失效机制： 通过冷热冲击，暴露器件在温度冲击下可能出现的失效机制，如热应力、材料疲劳、焊接点开裂、封装损坏等。

● 预测器件的寿命和可靠性： 通过分析试验数据，预测器件在实际应用中的寿命和可靠性，为产品设计和质量控制提供依据。

● 改进器件的设计和制造工艺： 通过分析失效原因，改进器件的设计和制造工艺，提高其温度耐受能力和可靠性。

冷热冲击试验的原理

冷热冲击试验的原理是利用温度快速变化产生的热应力来加速器件的老化过程。当器件经历温度快速变化时，由于不同材料的热膨胀系数不同，会导致器件内部产生热应力。反复的冷热冲击会使热应力不断累积，最终导致器件出现疲劳、开裂等失效现象。

冷热冲击试验的条件

冷热冲击试验的条件主要包括：

● 温度范围： 根据器件的实际应用环境和标准要求，选择合适的温度范围。通常包括高温、低温两个阶段。

● 温度变化速率： 温度变化的速率越快，产生的热应力越大，对器件的冲击也越大。

● 循环次数： 循环次数越多，器件承受的热应力累积越多，越容易出现失效。

● 保持时间： 在高温和低温阶段的保持时间，需要根据器件的结构和材料特性进行选择。

● 冲击方式： 冷热冲击试验的冲击方式有多种，如液对液冲击、气对气冲击等，需要根据实际情况进行选择。

冷热冲击试验的设备

冷热冲击试验需要使用专业的冷热冲击试验箱。冷热冲击试验箱能够提供精确的温度控制和快速的温度变化速率，以满足试验要求。

小型冷热冲击试验箱 TSE-12-A

大型冷热冲击试验箱 TSD-100

冷热冲击试验的步骤

冷热冲击试验的步骤主要包括：

1.  准备： 将被测器件安装在测试夹具上，并连接到冷热冲击试验箱。

2.  设置参数： 根据试验标准或规范，设置冷热冲击试验箱的温度范围、温度变化速率、循环次数和保持时间等参数。

3.  开始试验： 启动冷热冲击试验箱，开始进行冷热冲击试验。

4.  监控： 在试验过程中，需要定期或连续监控器件的性能参数，如漏电流、击穿电压等。

5.  数据分析： 分析测试数据，评估器件的可靠性，发现潜在失效机制，预测器件寿命。

冷热冲击试验的温度曲线

冷热冲击试验的应用

冷热冲击试验广泛应用于半导体功率器件的可靠性评估、工艺改进、产品筛选等方面。例如：

● 可靠性评估： 用于评估功率 MOSFET、IGBT 等功率器件在温度快速变化环境下的可靠性。

● 工艺改进： 通过分析失效原因，改进功率器件的封装、焊接等工艺，提高其温度耐受能力。

● 产品筛选： 用于筛选可靠性高的功率器件，确保产品质量。

冷热冲击试验的标准

冷热冲击试验需要参考相关的标准，以确保试验的准确性和可靠性。常见的标准包括：

● JEDEC JESD22-A104F

● AEC-Q100

● MIL-STD-750

● IEC 60068-2-14