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高低温试验箱进行批量可靠性测试时,有时会出现:
设备温度均匀性检测正常,同一批产品也使用完全相同的测试程序,但测试结束后,不同样品的结果仍然存在差异。
这种情况并不能直接说明试验箱性能有问题。
因为高低温试验箱提供的是相对稳定的环境条件,而每个样品真正经历的温度状态,还会受到:
产品自身差异、摆放位置、发热量、热容量以及线缆连接方式
等因素影响。
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一、温度均匀性正常不代表所有样品温度完全相同
温度均匀性反映的是工作室不同位置之间的温度差异是否满足规定要求。
它并不意味着:
工作室内每一个位置永远都是完全相同的温度。
在允许范围内存在一定差异属于正常现象。
因此对测试结果要求较高时,还需要结合产品本身的敏感程度进行判断。
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二、不同样品自身存在个体差异
即使是同一型号、同一批次产品:
元器件参数、材料状态以及装配情况也不可能完全没有差异。
高低温测试的目的之一,就是通过环境应力把这些潜在差异暴露出来。
例如同一批20个产品:
19个正常;
1个出现功能异常。
这并不能直接说明该样品所在位置温度一定有问题。
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三、产品发热量可能不同
测试SSD、电源、ECU、PCB、控制器等带电产品时:
不同样品的实际工作负载可能存在差异。
例如某个产品运行功率更高:
自身发热增加;
↓
内部元器件温度更高;
↓
实际承受的热应力发生变化。
所以即使试验箱环境都是85℃,不同产品内部温度仍可能不同。
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四、样品内部温度和空气温度不同
控制器显示:
-40℃
代表设备测温位置已经达到目标环境。
但样品本身可能因为:
* 重量;
* 材料;
* 结构;
* 发热量;
导致内部温度变化速度不同。
尤其是大型样品,表面已经接近-40℃时,内部核心位置可能仍然没有完全稳定。
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五、样品摆放位置仍然值得关注
即使设备温度均匀性符合要求,也应该避免样品:
* 紧贴箱壁;
* 堵住出风口;
* 挡住回风口;
* 相互紧密堆放。
因为设备空载或者标准状态下均匀性正常,并不代表放入大量样品以后,原有气流状态完全不受影响。
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六、不同产品之间可能互相影响
例如多个带电产品摆放非常紧密:
每个产品都在发热;
↓
局部热量叠加;
↓
产品之间空气流动不足;
↓
局部环境发生变化。
因此批量带电测试时,样品间距同样非常重要。
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七、线缆连接也可能影响产品状态
带电测试通常需要连接:
* 电源线;
* 信号线;
* 数据线;
* 通讯线。
如果不同样品的线缆连接状态存在差异:
可能影响产品供电、通讯或者运行状态。
测试结果出现差异时,也应该检查产品外围测试条件,而不是只看试验箱温度。
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八、为什么建议记录样品位置?
批量测试时,可以对样品进行编号,并记录摆放位置。
例如:
A1、A2、A3;
B1、B2、B3。
如果多次测试以后发现:
某一个固定位置的产品总是更容易出现异常,
就值得进一步检查:
* 局部气流;
* 温度测点;
* 样品摆放;
* 风道状态。
如果异常位置每次都随机变化,则更需要从产品本身寻找原因。
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九、可以交换样品位置进行验证
如果怀疑某个位置存在影响,可以进行对比测试。
例如:
第一次:
产品A放左侧;
产品B放右侧。
第二次:
交换位置。
如果异常始终跟着某个固定位置出现,就需要进一步检查设备环境。
如果异常始终跟着同一个产品出现,则更可能与产品自身有关。
这种方法对排查批量测试差异比较实用。
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十、什么时候需要重新检查设备均匀性?
如果出现:
* 固定区域样品反复异常;
* 不同位置测量差异明显增加;
* 风机风量发生变化;
* 样品调整后仍存在固定位置问题;
可以重新进行:
空载或规定条件下的多点温度测试。
确认设备当前温度均匀性是否仍然满足要求。
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结语
高低温试验箱温度均匀性正常,并不意味着同一批所有产品的测试结果一定完全一致。
实际结果还会受到:
产品个体差异、自身发热、热容量、摆放位置、样品间距以及外围测试条件
影响。
因此批量测试出现差异时,不要第一时间判断:
“一定是试验箱温度不均匀。”
更合理的方法是结合:
温度曲线 + 样品编号 + 摆放位置 + 产品运行状态
进行对比分析。
对于高低温可靠性测试来说,设备环境的一致性很重要,样品自身状态和测试流程的一致性同样重要。