通过加速寿命测试热循环改进产品设计
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加速寿命测试是在正常运行条件下，通过加速失效来量化系统或部件的寿命特性的一种实践。加速寿命试验包括不同的子试验，包括定性试验和定量试验。
加速寿命试验热循环试验是一种成熟的热机评价和产品鉴定的定量技术。这些测试是在一批产品的整个种群中进行的，不涉及抽样。
热循环测试的产品在-650℃到+150℃之间进行10次循环。组件在两个极端温度之间传输，最大传输时间为5分钟。热循环有两种形式:利用率加速和高应力加速。
考虑使用加速寿命测试热循环，以确保组件可靠
在最新一代的电子产品消费者中，将旧的(但仍有功能的)电子产品替换为具有更新功能的新产品是一种常见的做法——每个人都想要最新的、最前沿的电子产品。幸运的是，当今的电子产品寿命相对较长，通常在正常条件下高效工作，无需太多维护。然而，这一事实使得传统的故障时间数据分析变得困难，这种快速的设计-发布过程对寿命数据收集提出了挑战。
任何系统、组件或产品的失效模式和寿命特征都是通过迫使它们比正常操作条件下更快地失效来收集的。加速寿命测试就是这样做的，它包括不同的子测试，包括定性测试和定量测试。在本文中，我们将讨论一种特定类型的定量测试-加速寿命测试热循环。
热循环加速寿命试验
在定量测试中，产品受到环境刺激，以暴露、识别和避免通过电气测试的目视检查无法看到的缺陷。热循环加速寿命测试是一种成熟的定量测试技术形变场评价以及产品的资质。加速寿命热循环测试是在一批产品的整个种群上进行的，不涉及采样。这是一种在正常运行条件下通过加速失效来量化系统或部件寿命特性的方法。
让我们探讨热循环加速寿命测试如何与温度变化相关。
热循环揭示缺陷
热循环或温度循环是一种加速寿命测试的方法，其中产品或组件受到温度变化的影响。这些重复的温度变化是由开关器件的自热或循环环境变化引起的，并可能在几个热循环后导致产品的热疲劳或故障。
热循环的目的是测量现场寿命和温度识别组件中可能的故障把它们暴露在恶劣的温度条件下。这种分析方法可以缩短产品设计时间和鉴定周期。热循环有助于揭示与包装、布线和绝缘有关的电子设备和组件中的缺陷。此外，热循环和振动测试可以发现产品中的各种其他故障。
热循环过程
在加速寿命热循环测试中，应用于产品的温度从高到低变化，这些值超过了产品的正常工作温度。其目的是由于材料的热收缩和热膨胀而对产品施加机械应力。因此，热循环也可以称为热冲击试验。
由于温度的反复变化，应力集中在构件的薄弱部位热测试加速缺陷和失败。微裂纹、硬沉淀物、细导线和绝缘不足是一些应力集中的区域，在热循环诱导疲劳下可能损坏。产品的好部件在热循环过程中也可能会经历一些疲劳寿命损失，但这种退化不足以使产品出现故障。
热循环方程
在加速寿命测试中，产品在热循环中失败所花费的时间是重要的。产品在正常操作条件下的寿命与在加速热循环条件下的寿命之比称为热循环中的加速因子。由Coffin-Manson方程计算，表示为:
ΔT在哪里使用现场的温差(°C)， ΔT测验为热循环试验时的温差(℃)，m为疲劳指数或Coffin-Manson指数。
热循环应力加速度
加速寿命试验热循环设备一般由冷热室组成，用于在两种极端温度条件之间传递产品，最大传递时间为5分钟。被测产品通常在-65℃到+150℃之间经历10个循环。
热循环有两种形式:
使用率加速:在这种加速热循环形式中，产品上的热应力速率加快，使施加的等效应力保持在正常值。使用空气-空气介质或液体-液体介质来增加热循环中的热变化率。
更高应力加速度:在这种方法中，施加在设备上的应力增加到超出正常操作条件下所遇到的值。
在材料缺陷发生之前检测它们
在电子产品中，加速寿命测试热循环检测缺陷和/或故障，如:
包装不当
模具或基板的缺陷
越来越多的问题
坏的债券
材料热不匹配
焊料、封装剂及其接口
热循环还解决了复杂电子组件中封装材料的老化或材料行为的演变。可以测量嵌入在电子产品组件内部的焊点、模具设备表面和电线键合上的应力和应变可靠性测试采用热循环。
加速寿命测试热循环是一种经济有效的方法，用于预测电子产品、组件或系统由于热应力而导致的故障。随着热测试迅速揭示了电子产品的潜在风险和寿命特征，它得到了改进产品设计，可靠性，缩短产品上市时间。如果您想确保您的电子产品坚固可靠，请考虑热循环测试。