溫度循環與熱衝擊：有什麼差別？

兩者如何產生

溫度循環使用一座試驗箱。產品維持不動，試驗箱以受控速率讓產品周圍的空氣在兩個極端之間變化，並在每個極端停留一段時間。Hanse 的 TC 溫度試驗箱與 VTC HALT/HASS 試驗箱都以這種方式循環，採用液態氮直接噴射冷卻，產品溫度變化速率*可達 70 °C/min。

熱衝擊使用兩個區域，一個高溫、一個低溫，各自維持在設定溫度。產品從一個區域移到另一個區域，通常放在吊籃中，因此轉換速度取決於移動速度。Hanse 以客製方式打造空氣對空氣熱衝擊試驗箱，溫度範圍 −150 至 +200 °C，吊籃依產品尺寸訂製：請參閱依您的規格打造。

*在檯面中心上方 102 mm (4 in) 處測量，−65 °C 至 +100 °C。

標準要求哪一種

兩者都是驗證試驗：由標準或產品的試驗規範規定極端溫度、轉換方式與循環次數，產品結果為合格或不合格。

• IEC 60068-2-14，Test N: change of temperature，是 IEC 關於溫度變化的試驗。現行版本為 2023 年的第 7.0 版，包含兩項試驗。Test Na (rapid change of temperature with prescribed time of transfer，規定轉換時間的快速溫度變化) 將樣品在兩座分別維持兩種溫度的試驗箱之間移動，即熱衝擊。Test Nb (change of temperature with specified rate of change，規定變化速率的溫度變化) 讓樣品留在一座試驗箱內，溫度以設定的速率變化，即溫度循環。產品的試驗規範會規定採用哪一項以及嚴苛等級。發行機構：IEC 網路商店。
• MIL-STD-810H，Method 503.7，是溫度衝擊 (temperature shock)。發行機構：DLA ASSIST。

標準指南概述這兩項標準及其適用範圍。

您的產品需要哪一種

反覆的溫度循環作用於疲勞。組件中的各種材料在相同的溫度變化下膨脹與收縮的程度不同，因此每個循環都會在焊點與互連處累積應變，直到某個不良焊點開裂。熱衝擊提出的是另一個問題：產品能否承受溫度的突然變化。需要哪一種，取決於產品在使用中將面對的環境，以及它必須符合的標準或客戶規範。

與 HALT 的關係

HALT 將快速溫度變化作為其應力之一，在已找到的極限以內的溫度之間，以試驗箱所能達到的最快速率循環。它的目的是找出產品的極限，而不是重現標準中的溫度循環或熱衝擊試驗，HALT 結果也無法證明符合任何標準。請參閱什麼是 HALT 試驗？與標準指南。