前言
以前一開始進入品質部門，主管交辦的除了支援品保工程師、有害物質管理、材料宣告書內容大整理等等內部作業，還有一個就是看可靠度測試報告。
電子元件的測試項目玲瑯滿目，其中就有一個有困擾過我：溫度循環…溫度衝擊…它們的差異在哪裡呢？
名詞說明
溫度循環測試（Tempurature Cycling Test，可以簡稱 TCT）
常用的的國際規範是 JESD22-A104，重點在於溫度變化（Ramp Time）可控制。
註一：ramp time 的量測，是先把最低溫到最高溫切十等份，然後量測90% ~ 10%的溫度區間的爬坡率。不是量測從最低溫到最高溫的爬坡率。
註二：元件通常不在乎 Ramp Time，有內部連接（interconnect）的產品才會需要注意到。
以下是 AEC Q-200 E 版本第 14 頁的截圖，給電容元件。
以下是 AEC Q-200 E 版本第 14 頁的截圖，給電感元件的，差別只在最低溫的極限。
溫度曲線圖跟下面要介紹的冷熱衝擊不太一樣，但因為 JESD22-A104 文件不是公開文件，就不好意思放在這邊。有興趣請上網搜尋「JESD22-A104」，然後看圖片，你會看到有點像是鯊魚鰭的曲線，那就是了。
冷熱衝擊 / 溫度衝擊測試（Thermal / Tempurature Shock Test）
常用的的國際規範是 MIL-STD-810，2008 年的 G 版是在 METHOD 503.5，2022 年的 H 修正版則搬家到 METHOD 503.7。我們就以 2022 年的 MIL-STD-810H METHOD 503.7 為準吧。
冷熱衝擊主要功能之一，在於可以測試熱應力。但近期因為專家們討論 TCT 所產生的熱應力，足以滿足熱應力測試需求，在 AEC-Q200 E 版（2023 March 20th 出版）冷熱衝擊被無情的移除了。
咦？那我是不是已經說完了 XDD
現實中常用的測試條件
回到現實世界，其實我們不會很常看到上面的測試條件，而是比較常看到類似下方的測試條件：
溫度循環
設定每分鐘 5 ~ 15 度的溫變率，設定停留時間，設定幾個循環或是總測試時間。
這個比較沒有問題。
溫度衝擊
設定每分鐘 20 ~ 40度或是更嚴格的溫變率，設定停留時間，設定幾個循環或是總測試時間。或是有人會設定高溫與低溫，然後直接設定幾分鐘一個循環，比如 20分鐘一循環，總共 1,000循環。
但我們就比較少會看到真正的瞬間升溫和瞬間降溫。
目前市面上有兩種冷熱衝擊試驗機台，一種就是只有一個烤箱在裡面，這樣的機台只能做逐漸升溫或是逐漸降溫；另一種是雙槽式機台，產品在裡面就可以像是做升降梯一樣直接從極高溫到極低溫。
從國際規範 MIL、JIS、EIC都有提到過 transfer time 小於 1 分鐘或是小於 10 秒，這種在可以瞬間升降溫的機台才能達到。
我們期待從這兩個測試檢驗出什麼結果？
溫度循環
對模組或是成品，主要是環境模擬老化測試、焊接、應力壽命(Strife test)。
溫度衝擊
主要是模組或是成品的加速壽命試驗。
也可以測試複合材料，測試看在快速經高溫 - 低溫所能忍受的程度，確認產品在經過急速的冷熱衝擊後，產品內部會不會因為熱漲冷縮產生異常，比如說膨脹係數不一樣的接合處有剝離、龜裂、短路。
在模組或是成品的可靠度測試，有時會以系列測試來更貼近真實的使用情境。
比如我們的產品會通過海運、陸運、然後再交到客戶的國家、客戶安裝的環境、然後客戶使用時會有的作業溫度，我們就可以安排比如鹽霧實驗、溫度循環、震動測試、溫度衝擊等等的系列測試，讓我們的同一組產品經過這些試驗，然後做試驗前後的外觀 + 功能檢驗，確保我們的產品交付給客戶可以安穩的過上幾個春秋。
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