深度解读 | 国标中的高加速寿命测试(HALT)快速温变循环试验步骤

Date: November 13,2025

  在可靠性验证的严苛考场中,快速温变循环试验模拟的是产品在极端温度交替环境下的生存能力。它如同一次次“温度淬火”,能迅速暴露材料膨胀系数差异、焊接疲劳、密封失效等潜在缺陷。这也是高加速寿命测试(HALT)的关键步骤。这次给大家带来深度解国标《GBT 29309-2012》系列快速温变循环试验步骤篇。



  快速温变循环试验步骤


  《GBT 29309-2012》国家标准为快速温变循环试验提供了规范化的操作流程和关键要求,确保试验的科学性和可比性。其核心步骤可概括为:


  第一步:设定温度极值


  明确高温值(如+125℃) 与低温值(如-40℃) 。这两个阈值需基于产品使用环境或设计极限确定,是试验的“起跑线”与“终点线”。


  第二步:温变速率


  温变速率: 国标推荐 ≥40K/min。这一速率旨在模拟严酷环境,如机载设备起飞/降落、车载电子引擎舱温度骤变,速率越高,对产品热应力冲击越强,缺陷暴露越快。


  第三步:持续时间


  确保产品内部温度均匀稳定,而非仅表面达到设定值,持续的时间要合适。推荐持续时间为试验样品各测量部位的温度达到稳定后5min~20min,或按相关规范确定。性能测试一般在试验样品各测量部位的温度达到稳定后进行,也可在整个试验过程中都进行。


  第四步:循环次数


  除非另有规定,标准要求进行 ≥5个循环。多次循环旨在验证疲劳累积效应(如焊点热疲劳断裂、涂层反复膨胀剥离)。另外,确定高、低温温度值的试验持续时间时,应考虑试验样品的热时间常数的影响。


快速温变循环试验曲线示意图


  国标特别警示


  国标中特别提到在一个试验样品内部,温度变化的速率取决于其材料的热传导,热容量的立体分布及尺寸大小。产品内部温度响应滞后于外部环境变化的特性(受材料导热性、结构复杂度、体积影响)。大体积或隔热设计的产品,内部温度可能远未稳定,而试验已进入下一阶段可能会导致试验数据不准。



  Qualmark温变系统:超越国标,定义极速新标准


  颠覆性温变速率:突破效率瓶颈


  Qualmark温变系统在行业核心测试区间(-65℃至+85℃)内,实现70-100℃/min的超高速升降温能力,速率达传统试验箱的数倍以上。这一突破性性能并非简单提升数字——它意味着单次温变循环时间压缩60%以上,5轮完整试验可从数小时缩短至几十分钟。更关键的是,剧烈温度跃变产生的热应力冲击,能更快激发材料界面潜在缺陷(如焊点疲劳、密封失效),使产品极限在短时间内无处遁形。


  极限温域覆盖:无惧严苛环境挑战


  系统通过液氮注入制冷与高效加热器的协同控制,实现-100℃至+250℃的宽广温域覆盖。-100℃深冷能力可模拟航天器外层空间或寒带极地环境,而250℃高温则满足车载电子引擎舱、半导体封装老化等极端场景需求。无论是军工产品的深低温验证,还是新能源电池的热失控测试,系统均能提供稳定、均匀的温度场,确保产品在真实极限环境下的可靠性无所遗漏。


  智能成本优化:高效与节能并重


  Qualmark动态液氮管理技术,大幅提升制冷剂利用效率。这不仅减少了液氮消耗量,更结合超高速温变带来的时间压缩效应,使单次试验的能源与耗材成本显著降低。对于需要长期开展HALT/HASS的企业,这意味着在保持高强度测试频次的同时,整体运营成本实现可观的优化,真正实现“加速不增费”的价值闭环。



  总结


  快速温变循环试验是产品可靠性的“温度试金石”。遵循国标是基础,而选择Qualmark超高速温变系统,则意味着以数倍效率完成更严苛、更真实的极限环境模拟。让您的产品在冰火淬炼中,展现真正的强者本色!


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