3. 高温存储试验方案设计与实施

高温存储试验方案设计与实施 学习卡片

任务对象与试验条件确定

本例以某塑封贴片电阻器(标称 10 kΩ ±1%,0603 封装)为受试样品,设计并实施高温存储试验。高温存储属于非工作状态的长期耐热性考核,目的是评估样品在高温环境下长时间放置后,外观与电性能是否发生不可逆退化。

依据常见元器件高温存储试验方法(如 GJB 360 / IEC 60068-2-2 的耐干热试验思路),存储温度通常取样品最高允许存储温度或降额后的考核温度。本例设定:

  • 存储温度:125 ℃(样品规格书最高存储温度 155 ℃,取 125 ℃ 作为考核点,留有余量)
  • 持续时间:1000 h(约 42 天,属长期存储考核)
  • 样品数量:30 只(其中 10 只用于中间检测,20 只用于终检;另留 5 只作为对照组,不投入高温箱)
  • 检测节点:0 h(初始)、168 h、500 h、1000 h
样品数量需同时满足“试验组”和“对照组”要求。对照组在常温下保存,用于区分高温导致的退化与自然时效或测量系统漂移。

试验剖面与检测节点

高温存储试验的关键在于“温度—时间”剖面的准确执行,以及在各节点对样品进行外观检查和电性能测量。下图给出本例的试验剖面与检测节点关系,横轴为时间,纵轴为温度,标注了升温、恒温存储、检测取样和恢复阶段。

高温存储试验剖面与检测节点(125 ℃ / 1000 h) 时间 t / h 温度 / ℃ 25 125 恒温存储 125 ℃ ±2 ℃ 升温 降温 0 168 500 1000 初始 168h 500h 1000h 检测内容:外观(裂纹/变色/起泡) + 阻值偏差 + 可焊性(终检)

试验实施关键操作

试验箱使用前需确认其温度偏差与波动度满足要求(可参考前例校准结果)。实施时按以下要点执行:

  1. 样品预处理:所有样品在常温常湿下放置 24 h,测量初始阻值并记录,外观拍照存档。
  2. 装样:样品置于耐高温托盘上,互不重叠,距箱壁≥50 mm,保证热风循环通畅。对照组留在常温干燥器中。
  3. 升温与恒温:箱体升温至 125 ℃,待箱内温度稳定后开始计时。恒温期间每 2 h 记录一次箱内温度,确认波动在 ±2 ℃ 内。
  4. 中间检测:在 168 h 和 500 h 节点,取出 5 只样品,在常温下恢复 2 h 后测量阻值并检查外观,样品不再放回。
  5. 终检:1000 h 后取出剩余样品,恢复 2 h,测量阻值、外观,并抽 5 只做可焊性测试。
取样检测时箱门开启会导致温度波动,应尽量缩短开门时间,并在取样后等待箱温重新稳定再继续计时。

数据记录与结果判读

下表为教学示例数据(非实测),用于说明记录格式与判读方法。阻值变化率按 (Rt − R0)/R0 × 100% 计算。

检测节点 样品数 阻值变化率范围 外观检查 判读
初始 0 h 30 基准值 无异常 —
168 h 5 +0.05% ~ +0.12% 无裂纹、无变色 正常
500 h 5 +0.08% ~ +0.18% 无裂纹、无变色 正常
1000 h 20 +0.10% ~ +0.25% 无裂纹、无变色、无起泡 合格
对照组 1000 h 5 +0.02% ~ +0.06% 无异常 参考

判读依据:若阻值变化率超过 ±1%(或产品规范规定值),或出现裂纹、起泡、变色等外观缺陷,则判为不合格。本例示例数据中,试验组最大变化率 +0.25%,外观无缺陷,判定为通过。对照组变化率明显小于试验组,说明阻值漂移主要来自高温存储而非测量系统。

本例交付要点:确定 125 ℃ / 1000 h 的存储条件与 30+5 只样品分配;按 0/168/500/1000 h 节点完成外观与阻值检测;以阻值变化率 ≤±1% 且无外观缺陷作为通过判据;对照组用于排除测量漂移。