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冷热冲击试验:TC与TS的区别及关键参数解析​
2025年04月30日

1. 冷热冲击试验(TC)与温度冲击试验(TS)的区别

在环境可靠性测试中,冷热冲击试验(Thermal Cycling, TC)温度冲击试验(Thermal Shock, TS) 都是用于评估产品在极端温度变化下的性能,但两者在测试方式、应用场景及严苛程度上有所不同。

对比项冷热冲击试验(TC)温度冲击试验(TS)
温度变化速率较慢(如5℃/min)极快(如30℃/min以上)
转换方式通常采用单箱式(空气循环)多采用两箱式(吊篮)或三箱式(阀门切换)
适用标准JESD22-A104(温度循环)GJB 150.5、MIL-STD-883(温度冲击)
测试目的模拟渐变温度变化(如昼夜温差)模拟极端瞬时温度变化(如航天器进出阴影区)
典型应用电子元器件、PCB板老化测试军工、汽车电子、航空设备

1.1 冷热冲击试验(TC)

  • 特点:温度变化较慢,通常采用单箱式设备,通过空气循环逐步改变温度。

  • 适用场景:模拟产品在自然环境中的渐变温度变化,如昼夜温差、季节性温度波动。

  • 示例:手机主板在-20℃~85℃循环1000次,验证长期可靠性。

1.2 温度冲击试验(TS)

  • 特点:温度变化极快,通常采用两箱式(吊篮移动)三箱式(阀门切换)设备,使样品在几秒内暴露于极端温度。

  • 适用场景:模拟瞬时极端温差,如汽车冷启动、航天器外层温度骤变。


2. 冷热冲击试验的关键参数

在冷热冲击试验中,转换时间、恢复时间、稳定时间、循环时间是衡量设备性能的核心指标,直接影响测试的准确性和可靠性。

2.1 转换时间(Transition Time)

定义:样品从一个温度极端(如-40℃)转移到另一个极端(如125℃)所需的时间。
标准要求

  • GJB 150.5:≤1分钟

  • ISO 16750-4:≤10秒

  • MIL-STD-883:≤1分钟

影响因素

  • 两箱式(吊篮):机械移动速度(通常10~30秒)

  • 三箱式(阀门):气流切换效率(通常5~15秒)

.2 恢复时间(Recovery Time)

定义:样品到达目标温度后,温度波动稳定在允许偏差范围内(如±2℃)所需的时间。
标准要求

  • GJB 548B:≤15分钟

  • JESD22-A104:无明确限制,但通常≤5分钟

影响因素

  • 设备功率:加热/制冷能力越强,恢复越快

  • 样品热容:金属件恢复快,塑料件恢复慢

2.3 稳定时间(Dwell Time)

定义:样品在目标温度下保持的时间,确保温度均匀渗透整个产品。
标准要求

  • GJB 150.5:≥10分钟

  • AQG 324:≥15分钟

应用场景

  • 电子元件需足够时间达到热平衡,避免虚假失效

  • 汽车零部件需模拟长时间极端环境暴露

2.4 循环时间(Cycle Time)

定义:完成一次完整温度冲击(如高温→低温→高温)所需的总时间。
计算公式
循环时间 = 转换时间 + 恢复时间 + 稳定时间 × 2


3. 如何选择冷热冲击试验方式?

考虑因素选择TC(温度循环)选择TS(温度冲击)
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电话:0512-63439218
传真:0512-63913905
网站:www.tsmtlab.com
地址:江苏省苏州市吴江经济开发区甘泉东路888号


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