溫度循環試驗，又稱高低溫循環試驗，是將晶振暴露在高低溫交替的試驗環境中，測試其在高低溫變化下的抗沖擊能力。該試驗模擬溫度交替變化對電子元器件的機械性能和電氣性能的影響，以及元器件在短期內反復承受溫度變化的能力。
溫度循環試驗的重要性
溫度循環試驗旨在揭示晶振在極端溫度條件下的潛在問題，如芯片裂紋、密封性不足、接觸不良和材料熱脹冷縮等制造缺陷。通過這一試驗，能夠有效地評估元器件在實際應用中的可靠性和穩定性，確保其在嚴苛環境下的正常工作。
試驗設備與標準
溫度循環試驗通常使用高低溫交變試驗箱進行。試驗箱能夠根據預設的溫度變化曲線，精確地完成試驗過程。參考的測試標準包括：
- MIL-STD-810F
- JESD22 Method JA-104
- GJB 360B.107
試驗條件與步驟
試驗說明
- 低溫：-40±5°C
- 高溫：125±5°C
- 循環次數：1000次
- 高低溫度保持時間：最長30分鐘
- 高低溫切換時間：最長1分鐘
- 實驗結束后：24±2小時進行電性能測試
試驗過程
1. 預設溫度曲線：根據標準和產品要求設定溫度變化曲線。
2. 放置樣品：將晶振樣品放置在高低溫交變試驗箱內。
3. 執行循環測試：進行高低溫循環，按照設定的低溫和高溫條件進行反復切換，每次保持時間不超過30分鐘，切換時間不超過1分鐘。
4. 測試結束：完成1000次循環后，取出樣品并在常溫下放置24±2小時。
5. 電性能測試：對樣品進行電性能測試，評估其在溫度循環后的表現。
試驗對晶振的影響
溫度循環試驗后，晶振的電性能會發生一定的變化：
- 晶體諧振器頻率：降低約2.5ppm（最大5ppm）。
- 諧振阻抗：增大約3Ω（最大5Ω），或變化在±10%范圍內。
- 晶體振蕩器頻率：降低約3ppm（最大5ppm）。
這些變化反映了晶振在極端溫度條件下的穩定性，對于產品設計和可靠性評估提供了重要的參考數據。
溫度循環試驗是評估晶振可靠性的重要手段，通過模擬高低溫交替環境，揭示其潛在的制造缺陷和電性能變化。
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