高溫試驗概述
    高溫環(huán)境條件可能改變構成設備材料的物理性能和電氣性能，能夠引起設備發(fā)生多種故障。例如不同材料膨脹系數不一致使得部件相互咬死、材料尺寸全部或局部改變、有機材料褪色、裂解或龜裂紋等。
    因此，高溫試驗的目的是評價設備或元器件在高溫工作、運輸或存儲條件下，高溫對樣品外觀、功能及性能等的影響。高溫試驗對元器件及設備可靠性的影響很大。在進行高溫試驗時，應按照不同試驗目的遵循不同的原則。一是節(jié)省壽命原則，目的是施加的環(huán)境應力對試件的損傷從小到大，使試件能經歷更多的試驗項目；二是施加的環(huán)境應力能限度地顯示疊加效應原則，按照這個原則應在振動和沖擊等力學環(huán)境試驗之后進行高溫試驗。在具體操作時，應根據試件的特性、具體工作順序、預期使用場合、現有條件以及各個試驗環(huán)境的預期綜合效應等因素確定試驗順序。確定壽命期間環(huán)境影響的順序時，需要考慮元器件在使用中重復出現的環(huán)境影響。
    在 GJB 360B—2009《電子及電氣元件試驗方法》中涉及高溫試驗的有“高溫壽命試驗”，其試驗目的是用于確定試驗樣品在高溫條件下工作一段時間后，高溫對試驗樣品的電氣和機械性能的影響，從而對試驗樣品的質量做出評定。在 GJB 128A—1997《半導體分立器件試驗方法》中涉及高溫試驗的有“高溫壽命（非工作）”和“高溫壽命（非工作）（抽樣方案）”兩種試驗，前者的試驗的目的是用于確定器件在承受規(guī)定的高溫條件下是否符合規(guī)定的失效率，后者的試驗目的是用于確定器件在承受規(guī)定的條件下是否符合規(guī)定的抽樣方案。電子元器件在高溫環(huán)境中，其冷卻條件惡化，散熱困難，將使器件的電參數發(fā)生明顯變化或絕緣性能下降。例如，在高溫條件下，存在于半導體器件芯片表面及管殼內的雜質加速反應，促使沾污嚴重的產品加速退化。此外，高溫條件對芯片的體內缺陷、硅氧化層和鋁膜中的缺陷以及不良的裝片、鍵合工藝等也有一定的檢驗效果。GJB 150《軍用設備環(huán)境試驗條件》是設備環(huán)境試驗標準，它規(guī)定了統(tǒng)一的環(huán)境試驗條件或等級，用以評價設備適應自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境的能力，適用于設備研制、生產和交付各階段，是制定有關設備標準和技術文件的基礎和選用依據。
    高溫試驗方法與技術

    1、試驗條件對于溫度條件，GJB 360B—2009的“高溫壽命試驗”條件從表1中選取。

    表1 高溫壽命試驗溫度條件GJB 128A—1997的高溫試驗則一般選取規(guī)范中規(guī)定的溫度。對于試驗時間，GJB 360B—2009的“高溫壽命試驗”條件從表2中選取。

    表2 高溫壽命試驗時間GJB 128A—1997 的“高溫壽命（非工作）”試驗時間按照有關規(guī)范的規(guī)定，“高溫壽命（非工作）（抽樣方案）”試驗則一般選取340h。在試驗期間，GJB 360B—2009的“高溫壽命試驗”規(guī)定施加在試驗樣品上的試驗電壓、工作循環(huán)、負荷及其他工作條件由有關標準確定。

    2、試驗設備
    試驗設備主要有 高低溫試驗箱（高低溫試驗室）和溫度計。高低溫試驗箱或高低溫試驗室提供一定的高溫場所（環(huán)境），溫度計用于測量和監(jiān)控試驗溫度，還要有測量電性能參數的測量系統(tǒng)。
    3、試驗程序
    （1）試驗樣品的安裝。試驗樣品應按其正常方式進行安裝。當幾組試驗樣品同時受試時，試驗樣品之間安裝距離應按單組的要求做出規(guī)定，當沒有規(guī)定距離時，安裝的距離應使試驗樣品彼此之間溫度影響減至小，當不同材料制成的試驗樣品互相之間可能會產生不良影響并會改變試驗結果時，則不能同時進行試驗。
    （2）初始檢測。初始檢驗應按有關規(guī)范的規(guī)定，對試驗樣品進行外觀檢查以及電性能及機械性能檢測。
    （3）試驗。確定試驗時間后，將高低溫試驗箱（室）溫度升至規(guī)定的溫度，如果是工作試驗，還需要在試驗樣品上施加規(guī)定的電壓、工作循環(huán)、負荷及其他工作條件。
    （4）中間檢測。中間檢測是試驗期間應按有關規(guī)范的規(guī)定，對試驗樣品進行性能檢測。
    （5）后檢測。后檢測是試驗結束后，按有關規(guī)范的規(guī)定，對試驗樣品進行外觀檢查，電性能及機械性能檢測。
    4、有關技術與設備要求
    （1）有關技術。對于試驗期間溫度的測量，應在距離被試任一樣品或同類樣品組的規(guī)定的自由間隔內進行。此外，溫度測量也應在由樣品所產生的熱對溫度記錄影響小的位置上進行。對于合格判據，應由具體的規(guī)范來規(guī)定。有關的具體規(guī)范在采用本試驗方法時，在適當的前提下應規(guī)定下列細則：① 距試驗樣品的溫度測量位置（以厘米計算）；② 如果適用，靜止空氣的要求；③ 如果需要，安裝方法及試驗樣品間的距離；④ 試驗溫度及溫度容差；⑤ 試驗時間；⑥ 工作條件；⑦ 檢測項目；⑧ 失效判據。
    （2）試驗設備的要求。進行本試驗的設備應滿足以下要求：
    ① 高低溫試驗箱（室）應在試驗工作空間滿足本試驗規(guī)定的試驗條件，可以采用強迫空氣循環(huán)來保持試驗條件的均勻性，但不能強制氣流直接沖擊試驗樣品；
    ② 應減少輻射問題，高低溫試驗箱（室）各部分的壁溫與規(guī)定的試驗環(huán)境溫度之差不應大于3%（按熱力學溫度計），高低溫試驗箱（室）的結構應使輻射熱對試驗樣品的影響降至小程度；
    ③ 對于濕度，每立方米空氣中不應超過 20g 水蒸氣（相當于 35℃時 50%的相對濕度）。
    ④ 干燥箱不適于做高溫試驗。不少單位進行例行高溫試驗時使用干燥箱做電子元器件等電子產品的高溫試驗，這是不合適的，試驗后得到的數據不可靠，甚至燒壞樣品，導致錯誤的結論。高溫箱必須提供符合高溫的試驗條件，真實地再現高溫環(huán)境，高溫試驗時對設備的溫度偏差一般要求為±2℃，如果試驗尺寸較大，溫度偏差和溫度波動度可以適當放寬。而干燥箱采用的是壁溫加熱的方法，試驗箱的墻壁溫度會大于規(guī)定的試驗環(huán)境溫度 3%的誤差，且箱內無循環(huán)加熱通風，工作空間與箱壁的溫度偏差太大，箱內溫度不均勻。干燥箱與高溫箱有本質區(qū)別，不能使用干燥箱進行高溫試驗。