行車記錄儀常面臨車內高溫暴曬與低溫嚴寒等極端溫度變化,其電子元件可靠性關乎設備正常運行。下面從測試背景、方法、結果等方面分析溫度沖擊測試與電子元件可靠性壽命的關系:
行車記錄儀安裝于車輛內部,夏季車輛暴曬后車內溫度可達 70℃以上,冬季低溫環境下又可能低至 - 30℃,頻繁的溫度變化會對其電子元件造成沖擊,影響設備性能和使用壽命,因此需開展溫度沖擊測試評估電子元件可靠性壽命。
探究溫度沖擊對行車記錄儀電子元件(如芯片、電容、傳感器等)性能的影響,確定元件失效模式。
建立溫度沖擊與電子元件可靠性壽命的關聯模型,為產品設計改進和用戶使用提供參考。
發現產品在溫度沖擊下的薄弱環節,優化生產工藝,提升產品可靠性。
樣本選取:選取不同品牌、型號的行車記錄儀產品,各抽取 20 臺作為測試樣本,確保樣本具有代表性。
測試設備:使用高精度溫度沖擊試驗箱,可實現快速溫度轉換,精確控制溫度范圍與變化速率。
測試條件:設定高溫 75℃,低溫 - 35℃,溫度轉換速率 15℃/min,單次高溫、低溫保持時間 1 小時,循環次數 60 次。
性能監測:每完成 5 次循環,對行車記錄儀進行性能檢測,包括拍攝清晰度、視頻存儲功能、電源模塊穩定性、傳感器響應靈敏度等指標。
性能衰退:測試過程中,部分行車記錄儀出現視頻畫面卡頓、存儲錯誤現象。檢測發現,主控芯片在高溫下運行溫度過高,性能下降;低溫環境下,電容電解液黏度增加,導致電源模塊供電不穩定。
元件失效:經拆解分析,部分產品的焊點出現裂紋,是因溫度沖擊下不同材料熱膨脹系數差異導致熱應力累積;鏡頭模組的光學膠在高低溫循環中老化,致使成像模糊。
壽命評估:根據測試數據,運用威布爾分布模型分析得出,經 60 次溫度沖擊循環后,電子元件平均可靠性壽命降低約 40%,高溫沖擊對芯片等精密元件影響更為顯著。
優化散熱設計:在主控芯片等發熱元件處添加高效散熱片、導熱硅膠,增強散熱能力,降低高溫對元件的損害。
選用耐溫元件:采用寬溫域電子元件,如工作溫度范圍 - 40℃~85℃的電容、芯片,提升元件抗溫度沖擊能力。
加強結構防護:對行車記錄儀進行全密封設計,內部填充導熱絕緣材料,減少外界溫度對電子元件的直接影響。
使用防護措施:建議用戶在極端高溫或低溫天氣下,盡量避免長時間將車輛暴曬或暴露在嚴寒中;停車時可使用遮陽擋,減少車內溫度上升幅度。