在汽車電子領域，電子板需長期耐受發動機艙、電源模塊等高溫環境，因此耐高溫125℃測試是驗證其可靠性的關鍵環節。以下從測試原理、設備選擇、操作流程及結果評估等方面，詳細解析適用于汽車電子板的耐高溫測試方法。

一、測試前準備：環境與樣品預處理

（一）測試環境搭建

高溫試驗箱選擇

需配備可編程的高溫老化箱，溫度控制精度需達±1℃，均勻性≤±2℃，且具備至少125℃的恒溫保持能力。例如可選用帶強制熱風循環系統的箱體，確保電子板各區域受熱均勻。

監控設備配置

搭配多路溫度記錄儀，通過K型熱電偶實時監測電子板表面關鍵點溫度，如元器件引腳、PCB基材區域，采樣頻率不低于1次/分鐘。

（二）樣品制備與預處理

測試樣品選取

需包含完整功能模塊的電子板，至少3塊平行樣，并確保樣品已完成焊接、三防涂覆等全工藝流程。

初始性能檢測

測試前需對樣品進行全功能通電檢測，記錄關鍵電氣參數，如工作電壓、電流、信號傳輸延遲等，作為基準數據。

二、核心測試方法：恒溫暴露與動態負載測試

（一）靜態恒溫測試法

1.測試流程

升溫階段：以5℃/min的速率將試驗箱溫度升至125℃，到達目標溫度后穩定30分鐘，確保樣品溫度與箱內一致。

恒溫保持階段：

標準時長：根據汽車電子行業標準如AEC-Q100，通常需持續暴露240小時（10天），模擬長期高溫服役場景。

過程監測：每24小時取出樣品，在室溫下冷卻30分鐘后，進行通電功能測試，觀察是否出現焊點開裂、基材碳化、元器件失效等現象。

降溫階段：測試結束后，以5℃/min速率降至室溫，避免驟冷導致的熱應力損傷。

2.關鍵觀察點

物理表征：通過光學顯微鏡（50-200倍）觀察PCB基材是否出現變色、分層，焊點是否有裂紋或焊料熔融痕跡。

材料性能：使用熱機械分析儀測量基材的熱膨脹系數（CTE）變化，若CTE增幅超過20%，可能預示材料失效風險。

（二）動態負載測試法

1.測試流程

帶載升溫：將電子板接入模擬負載電路，在通電狀態下以3℃/min速率升溫至125℃，維持工作電流為額定電流的1.2倍，模擬過載工況。

恒溫工作測試：

持續時間：100小時強化測試場景，期間實時監測電壓波動、頻率穩定性等參數。

周期性中斷檢測：每10小時斷電冷卻至室溫，檢測是否出現因熱循環導致的間歇性故障，如接觸不良、信號跳變。

2.失效判定指標

電氣性能：若工作電壓偏離額定值±5%、信號傳輸延遲增加超過15%，判定為失效。

熱成像檢測：使用紅外熱像儀（精度±2℃）掃描電子板表面，若局部熱點溫度超過130℃，超過設計閾值5℃，需分析散熱設計缺陷。

三、進階測試：熱循環與極限挑戰

（一）熱循環測試（擴展耐高溫適應性）

循環條件：-40℃（30分鐘）→125℃（30分鐘），循環速率5℃/min，總循環次數50次，模擬汽車啟動-熄火的溫度沖擊。

檢測重點：通過X-ray檢測焊點內部微裂紋擴展情況，使用離子色譜法分析高溫下基材是否釋放腐蝕性氣體如鹵化物。

（二）極限溫度步進測試（確定臨界閾值）

逐步升溫：從100℃開始，每2小時升高5℃，直至樣品出現功能失效，記錄失效時的臨界溫度，應≥130℃，預留10%安全裕度。

失效模式分析：若失效由電容電解液泄漏導致，需優先選用耐高溫電解電容，如135℃額定值產品。

四、測試結果評估與報告

（一）數據處理

繪制“時間-溫度-電氣參數”三維曲線，對比測試前后參數變化趨勢。

計算平均無故障時間，若靜態測試中MTBF＞1000小時，視為通過可靠性驗證。

（二）報告內容

測試依據：引用標準如ISO16750-2、SAEJ1211及客戶特殊要求。

樣品信息：包括PCB層數、基材類型如FR-4、鋁基板、元器件清單。

失效分析：對不合格樣品進行失效定位，如SEM掃描焊點斷裂面，提出改進建議，如增加散熱銅箔面積、更換高溫膠黏劑。

熱電偶布置：應在功率器件如MCU、電源芯片正下方的PCB表面粘貼熱電偶，確保測得實際工作溫度。

通過上述系統化測試方法，可全面評估汽車電子板在125℃環境下的可靠性，為選型、設計優化及量產質量控制提供科學依據。