一、汽車電子器件面臨的溫度環(huán)境挑戰(zhàn)

整車運(yùn)行過程中，車載電子器件需要承受跨度較大的溫度變化。發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)部器件夏季會(huì)持續(xù)處于高溫環(huán)境，北方冬季車輛啟動(dòng)瞬間器件快速降溫，晝夜交替、跨地域行駛都會(huì)帶來(lái)反復(fù)的溫度交變應(yīng)力。

常見受測(cè)器件包含車載ECU、各類傳感器、控制模塊、PCB 電路板、線束連接器、新能源三電配套電子組件等。不同材質(zhì)芯片、塑膠封裝、金屬焊腳、電路板基材熱膨脹系數(shù)存在差異，反復(fù)冷熱交替會(huì)持續(xù)產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，逐步積累損傷，產(chǎn)生間歇性失靈、功能異常等現(xiàn)象。

很多隱性缺陷無(wú)法依靠普通通電測(cè)試發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品外觀完好，但是經(jīng)過多次溫度循環(huán)之后故障逐步顯現(xiàn)，等到裝車之后再暴露，會(huì)造成返工、召回等各類成本損耗。因此在產(chǎn)品定型之前開展前置環(huán)境檢測(cè)，已經(jīng)成為車載零部件研發(fā)流程中的重要環(huán)節(jié)。

二、高低溫交變?cè)囼?yàn)作為前置檢測(cè)的核心作用

高低溫交變?cè)囼?yàn)，通過設(shè)置高溫、低溫區(qū)間，按照設(shè)定速率完成溫度往復(fù)循環(huán)，模擬實(shí)車真實(shí)溫度變化過程，屬于環(huán)境應(yīng)力篩選類測(cè)試項(xiàng)目，適配GB/T28046、ISO167504等汽車電子相關(guān)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。

1.提前暴露潛在缺陷

借助溫度循環(huán)帶來(lái)的熱應(yīng)力，加速顯現(xiàn)虛焊、封裝分層、密封缺陷、基材開裂等工藝與設(shè)計(jì)層面隱患，把故障識(shí)別環(huán)節(jié)前置到實(shí)驗(yàn)室階段，減少流入量產(chǎn)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.評(píng)估器件環(huán)境適應(yīng)能力

驗(yàn)證電子器件在寬溫域交變條件下，電氣性能、結(jié)構(gòu)狀態(tài)的穩(wěn)定性，觀察是否出現(xiàn)參數(shù)漂移、通信中斷、接觸不良等現(xiàn)象，評(píng)估產(chǎn)品設(shè)計(jì)裕度是否匹配車規(guī)使用場(chǎng)景。

3.為產(chǎn)品迭代提供參考依據(jù)

試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)可以反饋給研發(fā)團(tuán)隊(duì)，用于材料選型調(diào)整、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、封裝工藝改良，幫助零部件企業(yè)完善 DV、PV 驗(yàn)證流程，匹配主機(jī)廠測(cè)試準(zhǔn)入要求。

提示：高低溫交變?cè)囼?yàn)不等同冷熱沖擊試驗(yàn)，交變?cè)囼?yàn)側(cè)重可控速率升降溫循環(huán)；冷熱沖擊為快速溫變切換，二者應(yīng)力模式不同，需要依據(jù)產(chǎn)品規(guī)范選擇對(duì)應(yīng)試驗(yàn)方案。

三、汽車電子器件在交變溫度下的典型失效表現(xiàn)

在高低溫交變應(yīng)力作用下，車載電子器件失效多集中在結(jié)構(gòu)與電氣連接部位，常見現(xiàn)象如下：

1.焊點(diǎn)部位產(chǎn)生微裂紋，出現(xiàn)間歇性導(dǎo)通異常，循環(huán)次數(shù)持續(xù)增加后發(fā)展為斷路故障；

2.塑膠封裝、灌封膠體受反復(fù)熱脹冷縮影響，出現(xiàn)開裂、脫層，防護(hù)能力下降；

3.PCB板基材變形，線路、過孔銅層受損，引發(fā)絕緣、導(dǎo)通異常；

4.元器件參數(shù)發(fā)生漂移，傳感器輸出信號(hào)偏移，電控模塊工作狀態(tài)不穩(wěn)定。

上述失效很多不會(huì)在單次溫度變化中直接爆發(fā)，需要多次循環(huán)累積，這也是開展前置交變?cè)囼?yàn)的意義所在，在實(shí)驗(yàn)室復(fù)現(xiàn)應(yīng)力累積過程，篩選可靠性不足的樣品。

四、KOMEG 科明高低溫交變?cè)囼?yàn)箱適配汽車電子檢測(cè)場(chǎng)景

面向汽車電子器件前置失效風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)需求，KOMEG 科明高低溫交變?cè)囼?yàn)箱，圍繞車載零部件測(cè)試工況做場(chǎng)景適配，服務(wù)零部件企業(yè)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)開展可靠性驗(yàn)證工作。

設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)寬區(qū)間溫度調(diào)控，支持設(shè)定循環(huán)次數(shù)、升降溫速率、高低溫駐留時(shí)間，可搭配樣品通電在線監(jiān)測(cè)接口，試驗(yàn)過程中同步記錄電子器件通電狀態(tài)下性能變化，還原車載實(shí)際工作模式。

·溫度均勻性、波動(dòng)度控制，保障腔體內(nèi)各樣品受力條件趨于一致，提升試驗(yàn)數(shù)據(jù)可重復(fù)性；

·支持按照國(guó)標(biāo)、主機(jī)廠企業(yè)規(guī)范自定義編輯試驗(yàn)程序，完成多段循環(huán)流程自動(dòng)運(yùn)行；

·設(shè)備具備完善保護(hù)機(jī)制，可記錄完整試驗(yàn)曲線，便于后期報(bào)告整理與失效回溯分析。

KOMEG 科明可根據(jù)被測(cè)樣品尺寸、測(cè)試批量，提供標(biāo)準(zhǔn)箱體以及步入式非標(biāo)定制方案，覆蓋小型元器件、控制模塊、中型車載總成等不同規(guī)格試樣的交變?cè)囼?yàn)需求，助力企業(yè)完成汽車電子器件前置可靠性檢測(cè)流程。

五、開展高低溫交變前置檢測(cè)的實(shí)操注意要點(diǎn)

1.明確試驗(yàn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)產(chǎn)品定位，選用對(duì)應(yīng)車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)或者主機(jī)廠技術(shù)規(guī)范，確定溫度上下限、升降溫速率、循環(huán)次數(shù)、駐留時(shí)長(zhǎng)，不隨意套用通用參數(shù)，保障測(cè)試結(jié)果具備參考價(jià)值。

2.區(qū)分通電與不通電試驗(yàn)?zāi)Ｊ?/span>

部分項(xiàng)目要求樣品帶電運(yùn)行開展交變?cè)囼?yàn)，模擬車輛實(shí)際工作狀態(tài)；部分為貯存條件循環(huán)，測(cè)試前確認(rèn)樣品通電方案，做好接線與防護(hù)。

3.試驗(yàn)前后完整比對(duì)檢測(cè)

試驗(yàn)開始前完成樣品外觀、電氣性能基礎(chǔ)檢測(cè)留存原始數(shù)據(jù)；試驗(yàn)結(jié)束待樣品恢復(fù)常溫后，再次開展性能核查，對(duì)比前后狀態(tài)，判斷是否出現(xiàn)失效問題。

4.結(jié)合多維度可靠性測(cè)試

高低溫交變僅考核溫度應(yīng)力，完整的車載可靠性驗(yàn)證，還可以搭配濕熱、振動(dòng)等其他環(huán)境項(xiàng)目，多角度評(píng)估器件綜合耐受能力。

六、總結(jié)

汽車行業(yè)不斷迭代，車載電子器件數(shù)量持續(xù)增加，器件可靠性直接關(guān)系整車使用體驗(yàn)。高低溫交變?cè)囼?yàn)作為前置檢測(cè)手段，不是簡(jiǎn)單的破壞性測(cè)試，而是利用溫度循環(huán)應(yīng)力，在研發(fā)階段提前識(shí)別潛在失效風(fēng)險(xiǎn)，減少后期裝車故障。

選用適配車規(guī)工況的試驗(yàn)設(shè)備，嚴(yán)格遵循測(cè)試規(guī)范開展驗(yàn)證，能夠幫助零部件企業(yè)把控產(chǎn)品質(zhì)量。KOMEG 科明持續(xù)深耕環(huán)境可靠性設(shè)備領(lǐng)域，為汽車電子行業(yè)提供高低溫交變?cè)囼?yàn)相關(guān)設(shè)備與技術(shù)配套支持，助力企業(yè)高效完成器件可靠性前置驗(yàn)證工作。