在半導體、集成電路、電子元器件及航空航天領域，產品必須在惡劣溫度環(huán)境下保持高可靠性。半導體冷熱沖擊試驗箱通過在短時間內將樣品在高溫區(qū)（如+150℃）與低溫區(qū)（如-65℃）之間快速切換，模擬器件在實際使用中可能遭遇的劇烈溫度變化，以暴露潛在的材料缺陷、焊接裂紋、分層等早期失效問題。它不僅是環(huán)境模擬設備，更是檢驗品質的關鍵。
 

　　一、三箱式結構

　　主流半導體冷熱沖擊試驗箱多采用三箱式結構，由上、中、下三個獨立腔體組成：

　　高溫區(qū)：配備高效電加熱管與循環(huán)風機，快速升溫并維持高溫穩(wěn)定。

　　低溫區(qū)：內置復疊式制冷壓縮機與蒸發(fā)器，實現超低溫（可低至-70℃）。

　　樣品吊籃：位于中部，可垂直或水平移動。測試時，吊籃在高溫區(qū)與低溫區(qū)之間高速切換（轉換時間≤10秒），使樣品瞬間暴露于溫差中，實現真正的“沖擊”而非緩慢變溫。

　　二、制冷系統(tǒng)

　　復疊式制冷技術：

　　采用兩級或多級壓縮機制冷，低溫級使用R23等超低溫制冷劑，可突破單級制冷的溫度極限，實現-65℃甚至-75℃的深冷環(huán)境。

　　高效換熱器：

　　蒸發(fā)器與冷凝器采用翅片式或板式設計，提升換熱效率，縮短降溫時間。

　　環(huán)保制冷劑：

　　使用R404A、R23等環(huán)保型制冷劑，符合國際環(huán)保標準。

　　三、加熱系統(tǒng)

　　不銹鋼鎧裝加熱管：

　　分布于高溫區(qū)風道內，加熱迅速、熱慣性小，配合PID溫控，確保高溫區(qū)溫度均勻性（±1℃）。

　　超溫保護裝置：

　　獨立于主控系統(tǒng)的機械式或電子式超溫保護，防止失控過熱損壞樣品。

　　四、空氣循環(huán)系統(tǒng)

　　耐高低溫循環(huán)風機：

　　采用特殊軸承與電機，可在-70℃至+180℃范圍內連續(xù)運行，強制氣流循環(huán)，消除溫度梯度。

　　導流設計：

　　風道與導流板優(yōu)化設計，確保高溫區(qū)與低溫區(qū)內溫度均勻性（通常≤±2℃）。

　　五、控制系統(tǒng)

　　高精度溫控儀表：

　　采用PT100鉑電阻測溫，分辨率0.1℃，控制精度±0.5℃。

　　可編程邏輯控制器（PLC）：

　　預設多種沖擊程序（如-55℃+125℃，500次循環(huán)），自動執(zhí)行升降溫、切換、計時等操作。

　　觸摸屏人機界面（HMI）：

　　實時顯示溫度曲線、運行狀態(tài)、故障報警，支持數據記錄與導出（USB/RS232）。

　　六、樣品吊籃與驅動系統(tǒng)

　　耐高溫鋁合金吊籃：

　　輕質、高導熱，確保樣品快速達到目標溫度。

　　伺服電機或氣動驅動：

　　驅動吊籃在高低溫區(qū)間高速、平穩(wěn)切換，定位精準，重復性好。

　　密封設計：

　　吊籃與腔體間采用多層密封結構，防止冷熱氣流串擾，保證溫度恢復時間（≤5分鐘）。