一、设备因素：70%的异常源于“箱”本身

 

　　1.湿度失控

 

　　高低温湿热试验箱的加湿原理多为“锅炉蒸汽”或“浅槽沸腾”。若去离子水电导率＞5μS/cm，钙镁离子会在发热管表面结垢，导致热阻增大、蒸汽量衰减，30h后湿度便从95%RH跌落至85%RH，而控制器仍按原PID输出，造成“虚湿”。现场可用“湿球纱布比对法”快速验证：将经校准的干湿球温度计置于箱内九点，若与控制器示值偏差＞±3%RH，即可判定加湿系统异常。

 

　　2.温度过冲

 

　　压缩机冷量输出与加热功率匹配不当是主因。部分厂家为追求“快速交变”，把加热功率做大，却未同步增大冷量，导致在−40℃→+85℃的交变段，温度过冲可达+10℃以上，样品因热惯性产生“微裂纹”。建议在大负载测试前，先做空箱“温度斜坡验证”：设定5℃/min速率，记录过冲量，若＞±2℃，需重新整定PID或增加冷量旁通。

 

　　3.风道短路

 

　　箱顶送风、单侧回风结构若被测试支架遮挡，会出现“顶层湿热、底层高温”的分层现象。某航天所曾因此导致连接器镀金层高温氧化，失效分析却误判为镀层工艺缺陷。解决方法是：在满载工况下，用无线温度记录仪（如iButton）做九点均匀性测试，若极差＞2℃，需加装导流板或减少负载厚度。

 

　　二、样品因素：隐形“杀手”常被忽略

 

　　1.发热负载估算错误

 

　　光伏逆变器在85℃、85%RH工况下，自身功耗可达300W。若试验箱标称“热负载500W”是在+25℃环温下测定，而实际环温已达+35℃，制冷余量将下降30%，导致箱内温度飘升至+90℃，电解电容因过温失效。正确做法是：按“高温端最大发热+环温+5℃余量”重新核算，必要时选大一号型号。

 

　　2.凝露路径设计缺陷

 

　　某型无人机飞控板垂直放置，PCB边缘与支架金属形成冷桥，在−10℃→+40℃交变时，金属支架先升温，周围空气露点升高，水汽在QFP封装引脚处凝露，产生电化学迁移。改水平放置、增加聚四氟乙烯垫块后，故障复现率由45%降至0。提示：测试前需用红外热像仪扫描样品表面温差，若局部低于环境露点2℃以上，即存在凝露风险。

 

　　三、操作与标准：细节偏差导致“假失效”

 

　　1.升降速率误读

 

　　IEC60068-2-14Nb规定“温度变化速率≤5℃/min”，部分企业理解为“箱体内空气速率”，而客户样品内部为“灌胶模块”，实际芯片温变仅1℃/min，结果在−40℃停留10min即开机，因热应力不足未能触发焊疲劳，测试通过；现场使用却早期失效。建议：用热电偶粘贴在芯片封装表面，以“样品实际温变”作为判定依据，而非箱体空气温度。

 

　　2.中间检测干扰

 

　　测试常要求在48h、96h节点取出样品测绝缘电阻。若开门30s，箱内湿度可在5min内由95%RH跌至60%RH，再恢复需2h，此期间样品表面已发生“干湿循环”，引入额外应力。正确做法：加装对外测试端子，全程关门测试；或采用“盲样”方式，单独设置对比组，避免干扰主试验。

 

　　四、环境与耗材：外部微小差异放大失效

 

　　1.水质

 

　　某汽车电子厂使用自来水加湿，一周后湿度传感器结垢，示值漂移+7%RH，导致实际85%RH工况仅78%RH，样品通过测试，但市场端出现按键腐蚀。建议：加湿用水电导率＜2μS/cm，并每两周更换水箱，防止菌膜滋生。

 

　　2.大气压

 

　　高原客户（海拔2500m）按标准大气压设定露点，结果箱内实际绝对湿度比平原低15%，相同%RH下含湿量不足，塑料封装件出现“干缩裂纹”。解决：根据当地大气压修正露点设定，或采用“绝对湿度控制”模式，直接控制含湿量（g/kg）。

 

　　五、快速排查路线图

 

　　当测试失败时，可按以下顺序30min内锁定主因：

 

　　1.复现性验证：用空箱运行相同程序，若空箱数据合格，则锁定“样品或负载”；

 

　　2.湿度比对：用校准干湿球法与控制器对比，偏差＞3%RH则查水质/加湿管；

 

　　3.温度过冲：空箱最大速率升温，过冲＞2℃即调PID或冷量；

 

　　4.热成像扫描：样品表面温差＞2℃即改风道或支架；

 

　　5.发热核算：高温段样品表面温升＞标称余量即降负载或选大箱。