一、高温贮存试验的定义与目的
1. 基本概念
高温贮存试验通过将样品置于恒定高温环境中，模拟产品在仓储、运输或使用过程中可能遭遇的高温条件，检测其材料性能、电气特性及机械强度的变化。
2. 核心目标
验证耐受性：确认产品在高温下不发生不可逆损伤（如塑料变形、电子元件失效）。
预测寿命：通过加速老化模型推算产品在高温环境下的使用寿命。
筛选缺陷：暴露制造工艺缺陷（如焊接不良、密封失效）。
3. 适用场景
| 行业 | 典型应用 | 温度范围 |
|---|---|---|
| 消费电子 | 手机电池、电路板存储稳定性 | 55℃~85℃ |
| 汽车电子 | ECU控制器、传感器高温耐久性 | 105℃~125℃ |
| 航空航天 | 机载设备在沙漠或高空环境下的可靠性 | 150℃~200℃ |
| 军工设备 | 弹药、通信设备长期战备存储 | 70℃~100℃ |
二、试验标准与核心参数
1. 国际主流标准
| 标准编号 | 适用范围 | 核心要求 |
|---|---|---|
| IEC 60068-2-2 | 电子产品通用测试 | 温度范围：-65℃~200℃，推荐存储时间48~96小时，温变率≤3℃/min。 |
| GB/T 2423.2 | 中国电工电子产品 | 温度容差±2℃，样品通电状态下测试需注明。 |
| MIL-STD-810H | 军用设备 | 高温存储（Method 501.7）分恒定高温与循环高温，测试时长≥240小时。 |
| JEDEC JESD22-A103 | 半导体器件 | 分级测试（Level A~E），最高温度150℃，存储时间1000小时。 |
2. 关键参数设置
温度选择：基于产品使用环境（如汽车引擎舱常用125℃）。
持续时间：常规测试48~168小时，加速老化可达1000小时。
温变速率：非温度循环试验通常无需控制升降温速率。
样品状态：
静态存储：样品不通电、不工作；
动态运行：高温下持续通电测试（如服务器电源）。
三、试验设备与操作流程
1. 设备要求
| 参数 | 技术要求 | 示例设备型号 |
|---|---|---|
| 温度范围 | -70℃~200℃ | 德国Binder TD115 |
| 均匀性 | ≤±1.5℃（空载） | 美国Thermotron PH系列 |
| 波动度 | ≤±0.5℃ | 日本ESPEC PSL系列 |
| 内腔材质 | 不锈钢（耐腐蚀） | 中国广五所GDJS-500B |
2. 操作流程
预处理：
清洁样品表面，移除包装，记录初始性能（如电阻值、外观）。
样品装载：
均匀摆放，避免遮挡风道（间距≥10cm），敏感元件加装隔热罩。
参数设定：
输入目标温度（如85℃）、时间（72小时），关闭温变速率控制。
试验监控：
每2小时记录温度数据，检查设备运行状态。
恢复与检测：
试验后静置24小时（标准大气条件），进行功能测试与拆解分析。
四、常见问题与优化策略
1. 典型失效模式
| 失效现象 | 根本原因 | 改进方案 |
|---|---|---|
| 塑料壳体变形 | 材料玻璃化转变温度（Tg）低 | 改用耐高温材料（如LCP替代ABS，Tg从110℃提升至280℃）。 |
| 焊点开裂 | 热膨胀系数（CTE）不匹配 | 使用低应力焊锡（如Sn-Ag-Cu）或底部填充胶（Underfill）。 |
| 电解电容容量衰减 | 电解质高温蒸发 | 选择固态电容或耐125℃的液态电容（如红宝石RX系列）。 |
| 密封圈老化泄漏 | 橡胶耐热性不足 | 替换为氟橡胶（FKM）或硅胶（VMQ），耐温从120℃提升至250℃。 |
2. 成本控制建议
分级测试：研发阶段使用低一档温度（如85℃）快速筛选，量产前进行全条件验证。
设备共享：多项目共用高低温箱，按时间区块预约使用。
仿真替代：通过ANSYS或Flotherm模拟高温应力，减少实物测试次数。