inTEST 热流仪芯片高低温冲击测试应用发布日期：2026-03-18

上海伯东基于 Sigma Systems M10 平台的定制化 LN₂ 温箱助力国防电子极端环境测试

一、客户挑战

在国防工业领域，电子系统的可靠性不仅仅是技术指标，更是国家安全的保障。从雷达、瞄准系统到加密通信模块，每一个组件都必须在极端环境条件下无故障运行。这一严苛要求给生产测试工程师带来了巨大压力，必须以前所未有的精度验证产品性能。

一家主要国防承包商近期向 inTEST Thermal Solutions 提出了一项重大挑战：他们需要在其最终生产 qualification 流程中，对一个大型、任务关键型被测单元（UUT）进行热应力测试。该 UUT 的尺寸、质量和严苛的热 profile 使得标准温箱完全无法满足要求，成功的关键在于完全定制化的工程解决方案。

二、被测单元（UUT）技术规格与挑战

该 UUT 本身的规格直接排除了任何现成标准产品的可能性：

参数	规格
外形尺寸	120cm（长）× 40cm（宽）× 40cm（高）
重量	150kg
测试温度范围	+60°C 至 -40°C
温变速率	15°C/分钟

除了大尺寸和高重量外，该 UUT 的细长形状给实现整个表面均匀温度稳定性带来了独特挑战。尤其是达到 -40°C 的快速温变速率，需要一套强大且响应迅速的冷却系统，液氮（LN₂）被确定为最优解决方案。

除技术规格外，将其集成到生产流程中还带来了关键的物流和安全挑战：

a. UUT 需要起重机进行装载；

b. 需要在特定位置连接大量测试电缆；

c. 必须符合客户严格的安全协议。

三、核心平台：Sigma Systems M10 低温温箱

本次定制化解决方案基于 inTEST Thermal Solutions 旗下 Sigma Systems 品牌的 M10 低温温箱平台。该平台具有宽温度范围、快速温变、紧凑设计等优势，为国防客户的特殊需求提供了理想的定制基础。

Sigma Systems M10 低温温箱

Sigma Systems M10 低温温箱技术规格:

项目	规格
温度范围	-100°C 至 +200°C（可选扩展至 -185°C 至 +500°C）
温变速率	加热：22°C 至 35°C/分钟冷却：25°C 至 100°C/分钟
工作空间尺寸	22.9cm（高）× 25.4cm（宽）× 19.1cm（深）
内部容积	10 升（0.35 ft³）
外部尺寸	31.8cm × 33.0cm × 52.1cm（基础型） 43.0cm × 46.0cm × 64.0cm（扩展温度型）
安装方式	台式（可选落地支架或机架安装）
冷却介质	LN₂（可选 LCO₂，但低温端温度会降低）
电源要求	100-120V / 50-60Hz / 1PH / 15-20A 200-240V / 50-60Hz / 1PH / 13-16A

inTEST Thermal 家族包含三大温度测试品牌：Temptronic、Sigma Systems 和 Thermonics，涵盖温箱、温板、便携式温度环境及过程 chillers 等产品线。

四、四大定制化工程设计

inTEST 工程师基于 Sigma Systems M10 平台，开发了一套完全定制化的 LN₂ 温箱解决方案，聚焦四个关键性能维度：

1. 先进的热均匀性：定制气流管理

实现 UUT 异常几何形状下的均匀热 soak 是首要工程重点。标准气流路径会产生冷热点，导致测试结果无效。inTEST 团队开发了计算流体动力学（CFD）模型，设计了定制化多区气流系统。该系统确保层流精确地导向 UUT 周围，保证 UUT 的每一部分都经历相同的热环境，从而验证其在应力下的真实性能。

2. 集成结构与人体工学接入

150kg 的 UUT 无法手动操作。inTEST 团队在温箱结构中设计了集成式起重机吊点。温箱配备加固负载地板和宽大安全门系统，可使用客户现有的生产起重机安全、轻松地放置和取出 UUT，从而简化测试周期，最大限度降低人工操作风险。

3. 定制化测试接入与连接

复杂的 UUT 需要复杂的监控和电源电缆网络。inTEST 团队在温箱壁的特定位置集成了专用密封馈入端口。这些定制配置的 bulkheads 允许工程师将数十条测试电缆直接引导至 UUT 上所需的连接点，既不影响温箱的热完整性，也不会造成线缆混乱、效率低下的工作环境。

4. 安全设计：多重冗余保护

安全至关重要。该系统按照客户安全团队要求集成了所有安全功能：

安全特性	说明
LN₂ 紧急排风系统	防止液氮泄漏风险
多点紧急停止按钮	可在紧急情况下快速停机
连续氧气监测	防止缺氧风险
门安全互锁	检测到门开启时立即停止运行

该系统不仅是测试设备，更是生产环境中安全操作的标杆。

五、控制器系统：TS 系列温箱控制器

该定制温箱配备 Sigma Systems TS 系列可编程控制器，实现精确的温度控制和监测：

项目	规格
温度测量范围	-210°C 至 +680°C
测量精度	±1.0°C
分辨率	0.1°C 全量程
用户界面	5.7英寸彩色触摸屏，支持温度图形与图表显示
控制安全	可选独立 Fail-Safe 模块（IFM），高/低温限值保护
温度输入	RTD（500Ω/2线，100Ω/3线）、K型热电偶
控制算法	主回路 PID、双回路、可设置 DUT 控制
通讯接口	Ethernet 10/100、Telnet、HTML Web Server、USB 2.0 可选 RS232 和 IEEE-488 GPIB
电源要求	100-250 VAC，50/60 Hz，电流最高 30A（基于应用）
认证标准	CE、RoHS、符合 UL61010 设计标准

六、总结：确保关键任务 readiness

这套基于 Sigma Systems M10 平台的定制 LN₂ 温箱不仅仅是一个测试箱，它是一套关键的生产基础设施。它确保关键国防装备在部署前，其在整个环境包络线内的性能得到 100% 验证。

当您的 UUT 超越常规、您的标准要求完美时，inTEST Thermal Solutions 的工程 expertise 确保您的生产线能够自信地向前推进。

上海伯东是日本 NS 离子蚀刻机, 美国 KRI 考夫曼离子源, 德国 ph-instruments 磁悬浮转子真空计, 德国 普发 Pfeiffer 真空设备, 美国 inTEST 高低温冲击测试机, 美国 HVA 真空阀门, 美国 Gel-pak 芯片包装盒,比利时原装进口 Europlasma 等离子表面处理机 , 和美国 Ambrell 感应加热设备 等进口知名品牌的指定代理商 .我们真诚期待与您的合作!

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