深度解读 | 国标中的高加速寿命测试(HALT)快速温变循环与振动步进综合试验步骤

Date: November 20,2025

  当温度剧变与高频振动同时袭来,产品将遭遇最残酷的可靠性“修罗场”。振动-温度综合步进试验正是模拟此类极限环境的终极手段。它通过温度循环与振动量级的同步阶梯式递增,以指数级速度暴露复合应力下的潜在失效。本篇将继续给带来国标《GBT 29309-2012》的解读系列,拆解国标中的快速温变循环与振动步进综合试验步骤。




  循环与振动步进综合试验步骤


  《GBT 29309-2012》国家标准为快速温变循环与振动步进综合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:温度参数设定


  严格遵循快速温变循环试验标准,确定 高温值(如+150℃)、 低温值(如-55℃)、单循环保温时间(温度稳定后 5~20min)、循环次数(默认5次)。


  第二步:振动量级阶梯设计


  1.起始振动量级 = 振动工作极限的1/5。若振动工作极限为35grms → 起始量级=7gRMS,避免初始复合应力过大导致非典型失效。

  2.步进值 = 起始振动量级。每个温度循环中增加7gRMS → 5次循环对应7/14/21/28/35gRMS。若未预先测得振动工作极限可从设备最大输出量级的1/5开始递增。


  第三步:复合应力加载与监测


  每个振动量级持续5-10min后立即进行性能测试。测试必须在振动+温度应力同时加载状态下进行,捕捉振动与热膨胀耦合效应(如接插件微动磨损、芯片焊点热振疲劳)


  第四步:循环次数


  除非相关规范另有规定,试验应进行5个温度循环。


快速温变循环与振动步进综合试验曲线示意图



  国标重要警示


每个振动量级的持续时间 = 单个温度循环周期,即振动量级需在整个温度循环中保持恒定。



  Qualmark多轴振动系统+温变系统


  Qualmark多轴振动系统采用的是最新的xLF2三轴六自由度随机振动台,引入PSD(功率谱密度)管理这一新概念,提高PSD的稳定性,确保较高 gRMS值的一致性,可方便的对PSD偏移做出调整。振动台下方由独特设计的3种不同频率的气锤提供振动,可在1-10000Hz范围内提供高 gRMS的振动能量,以避免谐波的产生。


  Qualmark温变系统:温度范围是-100℃到250℃。使用液氮注入制冷和加热器加热,Qualmark兼顾环保与成本,做到同样的环境下最优能耗。Qualmark的温变系统,升降温速率达到70℃-100℃/min(at-65℃ to +85℃),其温变速率远远超过传统ESS试验箱。可在更短的时间内到达设定点。在高效温变速率的同时兼顾液氮利用率,从而大大降低HALT/HASS试验项目总体运营成本。




  总结


  国标综合试验要求振动量级与温度循环周期严格绑定,并在同步施加振动+温度应力状态下进行性能测试。Qualmark以 “同腔一体、温振双疾” 硬核科技破局:独家集成三轴振动台(PSD主动管理抗温漂)与超高速温变系统(70-100℃/min),能在短时间内精准完成5循环国标试验,液氮节能技术更使综合成本直降60%,成为唯一满足国标同步加载严苛要求的终极解决方案。


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