高溫試驗概述
    高溫環(huán)境條件可能改變構(gòu)成設(shè)備材料的物理性能和電氣性能，能夠引起設(shè)備發(fā)生多種故障。例如不同材料膨脹系數(shù)不一致使得部件相互咬死、材料尺寸全部或局部改變、有機材料褪色、裂解或龜裂紋等。
    因此，高溫試驗的目的是評價設(shè)備或元器件在高溫工作、運輸或存儲條件下，高溫對樣品外觀、功能及性能等的影響。高溫試驗對元器件及設(shè)備可靠性的影響很大。在進行高溫試驗時，應(yīng)按照不同試驗?zāi)康淖裱煌脑瓌t。一是節(jié)省壽命原則，目的是施加的環(huán)境應(yīng)力對試件的損傷從小到大，使試件能經(jīng)歷更多的試驗項目；二是施加的環(huán)境應(yīng)力能限度地顯示疊加效應(yīng)原則，按照這個原則應(yīng)在振動和沖擊等力學(xué)環(huán)境試驗之后進行高溫試驗。在具體操作時，應(yīng)根據(jù)試件的特性、具體工作順序、預(yù)期使用場合、現(xiàn)有條件以及各個試驗環(huán)境的預(yù)期綜合效應(yīng)等因素確定試驗順序。確定壽命期間環(huán)境影響的順序時，需要考慮元器件在使用中重復(fù)出現(xiàn)的環(huán)境影響。
    在 GJB 360B—2009《電子及電氣元件試驗方法》中涉及高溫試驗的有“高溫壽命試驗”，其試驗?zāi)康氖怯糜诖_定試驗樣品在高溫條件下工作一段時間后，高溫對試驗樣品的電氣和機械性能的影響，從而對試驗樣品的質(zhì)量做出評定。在 GJB 128A—1997《半導(dǎo)體分立器件試驗方法》中涉及高溫試驗的有“高溫壽命（非工作）”和“高溫壽命（非工作）（抽樣方案）”兩種試驗，前者的試驗的目的是用于確定器件在承受規(guī)定的高溫條件下是否符合規(guī)定的失效率，后者的試驗?zāi)康氖怯糜诖_定器件在承受規(guī)定的條件下是否符合規(guī)定的抽樣方案。電子元器件在高溫環(huán)境中，其冷卻條件惡化，散熱困難，將使器件的電參數(shù)發(fā)生明顯變化或絕緣性能下降。例如，在高溫條件下，存在于半導(dǎo)體器件芯片表面及管殼內(nèi)的雜質(zhì)加速反應(yīng)，促使沾污嚴重的產(chǎn)品加速退化。此外，高溫條件對芯片的體內(nèi)缺陷、硅氧化層和鋁膜中的缺陷以及不良的裝片、鍵合工藝等也有一定的檢驗效果。GJB 150《軍用設(shè)備環(huán)境試驗條件》是設(shè)備環(huán)境試驗標準，它規(guī)定了統(tǒng)一的環(huán)境試驗條件或等級，用以評價設(shè)備適應(yīng)自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境的能力，適用于設(shè)備研制、生產(chǎn)和交付各階段，是制定有關(guān)設(shè)備標準和技術(shù)文件的基礎(chǔ)和選用依據(jù)。
    高溫試驗方法與技術(shù)

    1、試驗條件對于溫度條件，GJB 360B—2009的“高溫壽命試驗”條件從表1中選取。

    表1 高溫壽命試驗溫度條件GJB 128A—1997的高溫試驗則一般選取規(guī)范中規(guī)定的溫度。對于試驗時間，GJB 360B—2009的“高溫壽命試驗”條件從表2中選取。

    表2 高溫壽命試驗時間GJB 128A—1997 的“高溫壽命（非工作）”試驗時間按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，“高溫壽命（非工作）（抽樣方案）”試驗則一般選取340h。在試驗期間，GJB 360B—2009的“高溫壽命試驗”規(guī)定施加在試驗樣品上的試驗電壓、工作循環(huán)、負荷及其他工作條件由有關(guān)標準確定。

    2、試驗設(shè)備
    試驗設(shè)備主要有 高低溫試驗箱（高低溫試驗室）和溫度計。高低溫試驗箱或高低溫試驗室提供一定的高溫場所（環(huán)境），溫度計用于測量和監(jiān)控試驗溫度，還要有測量電性能參數(shù)的測量系統(tǒng)。
    3、試驗程序
    （1）試驗樣品的安裝。試驗樣品應(yīng)按其正常方式進行安裝。當幾組試驗樣品同時受試時，試驗樣品之間安裝距離應(yīng)按單組的要求做出規(guī)定，當沒有規(guī)定距離時，安裝的距離應(yīng)使試驗樣品彼此之間溫度影響減至小，當不同材料制成的試驗樣品互相之間可能會產(chǎn)生不良影響并會改變試驗結(jié)果時，則不能同時進行試驗。
    （2）初始檢測。初始檢驗應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，對試驗樣品進行外觀檢查以及電性能及機械性能檢測。
    （3）試驗。確定試驗時間后，將高低溫試驗箱（室）溫度升至規(guī)定的溫度，如果是工作試驗，還需要在試驗樣品上施加規(guī)定的電壓、工作循環(huán)、負荷及其他工作條件。
    （4）中間檢測。中間檢測是試驗期間應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，對試驗樣品進行性能檢測。
    （5）后檢測。后檢測是試驗結(jié)束后，按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，對試驗樣品進行外觀檢查，電性能及機械性能檢測。
    4、有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
    （1）有關(guān)技術(shù)。對于試驗期間溫度的測量，應(yīng)在距離被試任一樣品或同類樣品組的規(guī)定的自由間隔內(nèi)進行。此外，溫度測量也應(yīng)在由樣品所產(chǎn)生的熱對溫度記錄影響小的位置上進行。對于合格判據(jù)，應(yīng)由具體的規(guī)范來規(guī)定。有關(guān)的具體規(guī)范在采用本試驗方法時，在適當?shù)那疤嵯聭?yīng)規(guī)定下列細則：① 距試驗樣品的溫度測量位置（以厘米計算）；② 如果適用，靜止空氣的要求；③ 如果需要，安裝方法及試驗樣品間的距離；④ 試驗溫度及溫度容差；⑤ 試驗時間；⑥ 工作條件；⑦ 檢測項目；⑧ 失效判據(jù)。
    （2）試驗設(shè)備的要求。進行本試驗的設(shè)備應(yīng)滿足以下要求：
    ① 高低溫試驗箱（室）應(yīng)在試驗工作空間滿足本試驗規(guī)定的試驗條件，可以采用強迫空氣循環(huán)來保持試驗條件的均勻性，但不能強制氣流直接沖擊試驗樣品；
    ② 應(yīng)減少輻射問題，高低溫試驗箱（室）各部分的壁溫與規(guī)定的試驗環(huán)境溫度之差不應(yīng)大于3%（按熱力學(xué)溫度計），高低溫試驗箱（室）的結(jié)構(gòu)應(yīng)使輻射熱對試驗樣品的影響降至小程度；
    ③ 對于濕度，每立方米空氣中不應(yīng)超過 20g 水蒸氣（相當于 35℃時 50%的相對濕度）。
    ④ 干燥箱不適于做高溫試驗。不少單位進行例行高溫試驗時使用干燥箱做電子元器件等電子產(chǎn)品的高溫試驗，這是不合適的，試驗后得到的數(shù)據(jù)不可靠，甚至燒壞樣品，導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。高溫箱必須提供符合高溫的試驗條件，真實地再現(xiàn)高溫環(huán)境，高溫試驗時對設(shè)備的溫度偏差一般要求為±2℃，如果試驗尺寸較大，溫度偏差和溫度波動度可以適當放寬。而干燥箱采用的是壁溫加熱的方法，試驗箱的墻壁溫度會大于規(guī)定的試驗環(huán)境溫度 3%的誤差，且箱內(nèi)無循環(huán)加熱通風(fēng)，工作空間與箱壁的溫度偏差太大，箱內(nèi)溫度不均勻。干燥箱與高溫箱有本質(zhì)區(qū)別，不能使用干燥箱進行高溫試驗。