快速溫變試驗（ESS）與冷熱沖擊試驗的比較

項目

冷熱沖擊試驗

快速溫變（環境應力篩選ESS）

備注

試驗目的

主要考核試件在溫度瞬間急劇變化一定次數后,檢測試樣因熱脹冷縮)所引起的化學變化或物理破壞

利用外加的環境應力，使潛存于電子產品研發、設計、生產制程中，因不良元器件、制造工藝和其它原因等所造成的早期故障提早發生而暴露出來，給予修正和更換

試驗目的不一樣

測試階段

主要在研發設計階段,試制階段

主要在量產階段

階段不一樣

測試對象

主要用于測試材料結構或復合材料，現在用的zui多的還是電子產品的元器件或者組件級（如PCBA,IC）

主要適用于電子產品的元器件級，組件級和設備級

冷熱沖擊很少用于做設備級

溫度變化速率要求

無溫變速率指標,但要求溫度恢復時間，參考點一般在出風口，國內外標準都要求5min以內，越快越好；也有標準要求在產品表面量測，溫度恢復時間在15min以內

為了增強篩選效果，常見快速溫變箱建議選擇溫變速率為10~25℃/min，且溫變速率可控；

樣品失效模式

由于材料蠕變（及疲勞損傷引起的失效，也稱脆性失效

由于材料疲勞引起的失效

失效模式不一樣

常見故障現象

如零部件的變形或破裂，絕緣保護層失效，運動部件的卡緊或松弛電氣和電子元器件的變化，快速冷凝水或結霜引起電子或機械故障

如涂層、材料或線頭上各種微裂紋擴大；使粘結不好的接頭松馳；使螺釘連接或鉚接不當的接頭松馳；材料熱膨脹系數不同產生的變形和應力引起的故障,使固封材料絕緣下降；使機械張力不足的壓配接頭松馳；使質差的釬焊接觸電阻加大或造成開路；使運動件及密封件故障

從故障現象看上看二者有一些相同之處

參考標準

JESD22-A106B

GJB-150-A

MIL-STD-810G

MIL-STD-202G 

JEDEC JESD22-A104-b 

IEC68-2-1 

MIL-STD-2164-85

IEC60749-25

設備選擇

a.對元器件（電容、電感、IC），板卡的中小尺寸產品，*選擇提籃式冷熱沖擊，測試效果更嚴苛

b.對超大尺寸產品，如液晶電視或者重型產品，建議選擇三箱式會更適合

c.如果遇到重型產品，而且尺寸也比較大，同時要求過沖小，可選擇水平式提籃冷熱沖擊箱做參考

d．除霜周期要求

a.設備尺寸大小，常見尺寸400L, 800L, 1000L或定制

b．實際測試溫度范圍（如: -40℃~85℃），同時也要求設備全程溫度范圍（如：-70℃~190℃）

c.溫變速率要求；是線性溫變速率還是平均溫變速率；如有帶載溫變速率要求，要明確帶載情況，包括靜態負載（通常拿鋁錠做參考）和熱負載（產品帶電發熱） 

d.驗收標準（如: IEC-60068-3-5 和GB/T 5170）

型號(CM)

SET-A

SET-B

SET-C

SET-D

SET-G

內部尺寸

40×35×35

50×50×40

60×50×50

70×60×60

80×70×60

外部尺寸

140×165×165

150×190×175

160×190×185

170×240×195

180×260×200

結構

三箱式（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

溫度均勻度

＜2℃

溫度偏差

±2℃

溫度波動度

≤1℃（≤±0.5℃,按GB/T5170-1996表示）

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