在半導(dǎo)體、集成電路、電子元器件及航空航天領(lǐng)域，產(chǎn)品必須在惡劣溫度環(huán)境下保持高可靠性。半導(dǎo)體冷熱沖擊試驗箱通過在短時間內(nèi)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(shè)備，更是檢驗品質(zhì)的關(guān)鍵。
 

　　一、三箱式結(jié)構(gòu)

　　主流半導(dǎo)體冷熱沖擊試驗箱多采用三箱式結(jié)構(gòu)，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(fēng)機，快速升溫并維持高溫穩(wěn)定。

　　低溫區(qū)：內(nèi)置復(fù)疊式制冷壓縮機與蒸發(fā)器，實現(xiàn)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(zhuǎn)換時間≤10秒），使樣品瞬間暴露于溫差中，實現(xiàn)真正的“沖擊”而非緩慢變溫。

　　二、制冷系統(tǒng)

　　復(fù)疊式制冷技術(shù)：

　　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(xiàn)-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(shè)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(biāo)準(zhǔn)。

　　三、加熱系統(tǒng)

　　不銹鋼鎧裝加熱管：

　　分布于高溫區(qū)風(fēng)道內(nèi)，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(fēng)機：

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

　　導(dǎo)流設(shè)計：

　　風(fēng)道與導(dǎo)流板優(yōu)化設(shè)計，確保高溫區(qū)與低溫區(qū)內(nèi)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(yù)設(shè)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?jǐn)?shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出（USB/RS232）。

　　六、樣品吊籃與驅(qū)動系統(tǒng)

　　耐高溫鋁合金吊籃：

　　輕質(zhì)、高導(dǎo)熱，確保樣品快速達到目標(biāo)溫度。

　　伺服電機或氣動驅(qū)動：

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

　　密封設(shè)計：

　　吊籃與腔體間采用多層密封結(jié)構(gòu)，防止冷熱氣流串?dāng)_，保證溫度恢復(fù)時間（≤5分鐘）。