低温试验概述
低温试验是用来确定元器件、设备或其他产品在低温环境条件下的使用、运输或存储能力。随着科学技术不断发展，对产品的要求不断提高，电子产品低温工作的质量与可靠性指标备受关注。低温试验用于考核或确定产品在低温环境条件下存储和（或）使用的适应性，不用于评价产品在温度变化期间的耐抗性和工作能力。在产品开发阶段、元器件的筛选阶段可通过低温试验来考核产品。
低温对产品的影响主要表现在以下几个方面：
（1）橡胶等柔韧性材料的弹性降低，并产生破裂，如热缩管的低温试验；
（2）金属和塑料脆性增大，导致破裂或产生裂纹，如金属封装外壳的低温试验；
（3）由于材料的收缩系数不同，在温变率较大时，会引起活动部位卡死或转动不灵，如电连接器的低温试验；
（4）润滑剂黏性增大或凝固，活动部件之间摩擦力增大、引起动作滞缓，甚至停止工作；
（5）电子元器件电参数漂移，影响产品的电性能，如集成电路三温测试中的低温测试；
（6）结冰或结霜引起产品结构破坏或受潮等。低温试验条件的设定由电子元器件产品设计和使用的环境条件决定，产品要求在怎么样的环境温度下使用，试验室就应该采用相应的温度条件来对其进行适应性试验考核，因此，试验条件与环境条件相一致而不矛盾。
根据标准规定，电子元器件、仪器、仪表基本环境试验标准，温度下限为 0℃、-10℃、-25℃、-40℃等几档，根据调查和收集到的资料，我国境内气象站测得的最低温度为-51℃，大兴安岭地区曾经测得最低温度为-62℃，因此，增加了-55℃、-65℃等几档。随着电子元器件的进一步发展，一些连接器、线缆组件需要承受-100℃的超低温冲击情况，在特定条件下，需要增加-100℃或-110℃的超低温试验条件。在此严酷条件下，对电子元器件的考核是严酷的。对于试验保持时间，国际标准将低温试验的持续时间定为 2h、16h、72h、96h 四种，这主要是从电子元器件产品使用环境出发考虑的，为西欧、日本等国所采用。但美国军用标准普遍采用保持24h或72h两种。我国军用标准提出按产品重量来确定试验时间。低温试验保持时间的长短，应取决于该产品在某一低温条件下保证内部冻透，即内部温度达到与试验条件相平衡（偏差小于 3℃），而不一定需要延长试验时间（对延长试验时间是否有影响也进行过一些试验验证），因为低温下的作用结果不像高温时的“热老化”作用有“积累”意义。因此，保持时间只要能使样品冻透，有足够时间使材料受温度影响而产生收缩变形就可以了。
低温试验技术和方法
1.试验目的低温试验用于考核产品在低温环境条件下存储和使用的适应性，常用于产品在开发阶段的型式试验和元器件的筛选试验。
2.试验条件按照国标GB 2423.1—2008规定如下：
（1）非散热试验样品低温试验Ab：温度渐变。
（2）散热试验样品低温试验Ad：温度渐变。试验的严酷程度由温度和持续时间确定。温度：-65℃；-55℃；-40℃；-25℃；-10℃；-5℃；+5℃。试验温度的允许偏差均为±3℃。持续时间：2h；16h；72h；96h。
3.试验程序
试验Ab：非散热试验样品温度渐变的低温试验，用以确定非散热的电子电工产品（包括元件、设备或其他产品）低温下存储和使用的适应性。将处于室温的试验样品，按正常位置放入试验箱内，开动冷源，使试验箱温度从室温降低到规定试验温度并使试验样品达到温度稳定。箱内温度变化速率为不大于 1℃/min（不超过5min时间的平均值）。
试验Ad：散热试验样品温度渐变的低温试验，确定散热电子电工产品（包括元器件、设备或其他产品）低温条件下使用的适应性。
4.有关技术和设备要求
（1）有关技术。若试验的目的仅仅是检查试验样品在低温时能否正常工作，则试验的时间只限于使试验样品温度达到稳定即可；若作为与低温耐久性或可靠性相联系的有关试验时，则其试验所需的持续时间按有关标准规定。试验时要注意区分两类试验样品：无人工冷却的试验样品和有人工冷却的试验样品。无人工冷却的试验样品分为无强迫空气循环的试验和有强迫空气循环的试验，无强迫空气循环的试验，是模拟自由空气条件影响的一种试验方法。有强迫空气循环的试验，有两种方法。方法 A 适用于试验箱足够大，不用强迫空气循环也可满足试验要求，但仅能借助空气循环才能保持箱内的环境温度。方法B用于方法A不能应用的场合，例如，用作试验的试验箱体积太小，当无强迫空气循环就不能符合试验要求的场合。有人工冷却的试验样品，一般可按无强迫空气循环方法进行试验。这三项低温试验对于试验样品的工作性能试验，必须按有关标准规定对试验样品给予通电或电气负载，并检查确定能否达到规定的功能。按要求施加规定的试验条件前，应对样品进行外观及电气和机械性能的初始检测，然后按有关标准的规定在试验期间或结束时加负载和进行中间检测，检测时试验样品不应从试验箱中取出。按照规定要求进行恢复，最后对样品进行外观及电气和机械性能的检测。
（2）试验设备要求。试验箱应能够在试验工作空间内保持规定的温度条件，可以采用强迫空气循环来保持温度均匀。为了限制辐射影响，试验箱内壁各部分温度与规定试验温度之差不应超过 8%（按开尔文温度计），且试验样品不应受到不符合上述要求的任何加热与冷却元器件的直接辐射。
