在汽车电子领域，电子板需长期耐受发动机舱、电源模块等高温环境，因此耐高温125℃测试是验证其可靠性的关键环节。以下从测试原理、设备选择、操作流程及结果评估等方面，详细解析适用于汽车电子板的耐高温测试方法。

一、测试前准备：环境与样品预处理

（一）测试环境搭建

高温试验箱选择

需配备可编程的高温老化箱，温度控制精度需达±1℃，均匀性≤±2℃，且具备至少125℃的恒温保持能力。例如可选用带强制热风循环系统的箱体，确保电子板各区域受热均匀。

监控设备配置

搭配多路温度记录仪，通过K型热电偶实时监测电子板表面关键点温度，如元器件引脚、PCB基材区域，采样频率不低于1次/分钟。

（二）样品制备与预处理

测试样品选取

需包含完整功能模块的电子板，至少3块平行样，并确保样品已完成焊接、三防涂覆等全工艺流程。

初始性能检测

测试前需对样品进行全功能通电检测，记录关键电气参数，如工作电压、电流、信号传输延迟等，作为基准数据。

二、核心测试方法：恒温暴露与动态负载测试

（一）静态恒温测试法

1.测试流程

升温阶段：以5℃/min的速率将试验箱温度升至125℃，到达目标温度后稳定30分钟，确保样品温度与箱内一致。

恒温保持阶段：

标准时长：根据汽车电子行业标准如AEC-Q100，通常需持续暴露240小时（10天），模拟长期高温服役场景。

过程监测：每24小时取出样品，在室温下冷却30分钟后，进行通电功能测试，观察是否出现焊点开裂、基材碳化、元器件失效等现象。

降温阶段：测试结束后，以5℃/min速率降至室温，避免骤冷导致的热应力损伤。

2.关键观察点

物理表征：通过光学显微镜（50-200倍）观察PCB基材是否出现变色、分层，焊点是否有裂纹或焊料熔融痕迹。

材料性能：使用热机械分析仪测量基材的热膨胀系数（CTE）变化，若CTE增幅超过20%，可能预示材料失效风险。

（二）动态负载测试法

1.测试流程

带载升温：将电子板接入模拟负载电路，在通电状态下以3℃/min速率升温至125℃，维持工作电流为额定电流的1.2倍，模拟过载工况。

恒温工作测试：

持续时间：100小时强化测试场景，期间实时监测电压波动、频率稳定性等参数。

周期性中断检测：每10小时断电冷却至室温，检测是否出现因热循环导致的间歇性故障，如接触不良、信号跳变。

2.失效判定指标

电气性能：若工作电压偏离额定值±5%、信号传输延迟增加超过15%，判定为失效。

热成像检测：使用红外热像仪（精度±2℃）扫描电子板表面，若局部热点温度超过130℃，超过设计阈值5℃，需分析散热设计缺陷。

三、进阶测试：热循环与极限挑战

（一）热循环测试（扩展耐高温适应性）

循环条件：-40℃（30分钟）→125℃（30分钟），循环速率5℃/min，总循环次数50次，模拟汽车启动-熄火的温度冲击。

检测重点：通过X-ray检测焊点内部微裂纹扩展情况，使用离子色谱法分析高温下基材是否释放腐蚀性气体如卤化物。

（二）极限温度步进测试（确定临界阈值）

逐步升温：从100℃开始，每2小时升高5℃，直至样品出现功能失效，记录失效时的临界温度，应≥130℃，预留10%安全裕度。

失效模式分析：若失效由电容电解液泄漏导致，需优先选用耐高温电解电容，如135℃额定值产品。

四、测试结果评估与报告

（一）数据处理

绘制“时间-温度-电气参数”三维曲线，对比测试前后参数变化趋势。

计算平均无故障时间，若静态测试中MTBF＞1000小时，视为通过可靠性验证。

（二）报告内容

测试依据：引用标准如ISO16750-2、SAEJ1211及客户特殊要求。

样品信息：包括PCB层数、基材类型如FR-4、铝基板、元器件清单。

失效分析：对不合格样品进行失效定位，如SEM扫描焊点断裂面，提出改进建议，如增加散热铜箔面积、更换高温胶黏剂。

热电偶布置：应在功率器件如MCU、电源芯片正下方的PCB表面粘贴热电偶，确保测得实际工作温度。

通过上述系统化测试方法，可全面评估汽车电子板在125℃环境下的可靠性，为选型、设计优化及量产质量控制提供科学依据。