随着汽车电子、工业控制、通信设备、医疗电子及航空航天等领域对可靠性的要求不断提高，晶振除了满足频率精度、频率稳定度等电性能指标外，还必须通过各种环境可靠性试验。其中，高低温储存试验（High/Low Temperature Storage Test）是验证晶振长期耐环境能力的重要项目之一。

高低温储存试验主要模拟产品在运输、仓储以及长期使用过程中可能遇到的极端温度环境，评估高温或低温长期存放后，晶振的机械结构、电性能以及密封性能是否仍能保持稳定，从而确保产品在实际应用中的长期可靠性。

什么是高低温储存试验？

高低温储存试验是指将晶振在不通电状态下，分别置于高温或低温环境中持续存放一定时间，试验结束后恢复至室温，再进行完整的电性能测试。

与高低温循环试验不同，高低温储存试验是考验元器件在长期极端温度环境下材料老化、封装密封性以及内部结构稳定性的变化。该试验能够提前暴露许多潜在问题，例如：

封装密封性能不足；

材料热膨胀系数不匹配；

内部焊点应力变化；

电极氧化或材料老化；

电性能参数漂移等。

对于长期运行的电子设备而言，这类试验能够有效评估晶振在整个生命周期内的可靠性表现。

高温储存试验（High Temperature Storage）

高温储存试验主要用于验证晶振在长期高温环境下的稳定性。长时间高温会加速材料老化、焊点应力变化以及封装材料性能变化，因此能够有效筛选潜在失效产品。常见测试条件如下：

工作温度为 125℃±5℃；

储存时间为 1000小时±12小时；

整个测试过程中晶振保持不带电状态；

试验结束后，应在 24±2小时 内完成电性能测试。

高温储存试验通常采用电热恒温箱完成，可参考 MIL-STD-202 Method 108 等相关标准。通过该试验，可以验证晶振在长期高温仓储或高温运输环境下，是否仍能保持良好的频率稳定性和机械可靠性。

低温储存试验（Low Temperature Storage）

低温储存试验主要评估晶振在长期低温环境下的可靠性，同时检测封装内部是否存在残余湿气，以及材料在低温环境下是否发生性能变化。测试条件通常为：

工作温度 -55℃±5℃；

储存时间 1000小时±12小时；

整个试验过程中保持不带电；

试验结束后 24±4小时 内完成电性能测试。

低温储存试验通常采用低温试验机完成，可参考 JIS C7021B-12、GJB 548B.1013.1 等测试标准。由于低温环境可能使封装内部残余水汽凝结，因此该试验也常用于验证晶振封装密封性能和露点控制能力。

高低温储存试验对晶振有哪些影响？

经过长期高低温储存后，晶振的主要电性能会产生一定程度的变化，但只要变化控制在规格范围内，产品仍属于合格产品。

晶体谐振器：

- 高温储存后频率一般降低约 3.5ppm（最大5ppm）、谐振阻抗增加约 3Ω 或 ±10%（最大5Ω）

- 低温储存后频率通常降低约 2.5ppm（最大5ppm），谐振阻抗变化幅度与高温试验相近。

晶体振荡器：

- 高温和低温储存试验后，输出频率通常变化约 3.5ppm（最大5ppm）。

这些变化主要来源于石英晶片内部应力释放、封装材料热应力变化以及材料物理特性的轻微漂移，因此属于可靠性评估的重要参考指标。

为什么高低温储存试验如此重要？

随着电子产品工作环境越来越复杂，晶振不仅要保证正常起振，更需要在长期高温、低温以及仓储运输环境中保持稳定性能。如果晶振密封性能不足，高温环境可能导致封装老化、内部材料氧化；低温环境则可能因湿气凝结影响振荡性能，严重时甚至造成频率漂移或起振异常。因此，高低温储存试验已经成为汽车电子、工业控制、通信设备以及军工产品的重要可靠性验证项目。对于高可靠性应用，仅满足出厂测试远远不够，还需要经过完整的环境可靠性验证，确保产品能够长期稳定运行。

KOAN晶振可靠性测试能力

KOAN晶振拥有完善的晶振可靠性验证体系，可根据不同产品和应用需求开展高低温储存、高低温循环、冷热冲击、温湿度、机械冲击等多项环境可靠性测试。总部配备 E5052B 相位噪声分析仪、S&A280B 晶体振荡器测试系统、S&A250B 石英晶体谐振器测试系统，以及高低温试验箱、抗冲击试验设备等专业检测平台，可全面评估晶振在温度、负载、电压变化等不同环境下的频率稳定性和电性能变化KOAN晶振始终坚持精益求精的质量管理理念，从产品设计、生产制造到可靠性验证全过程严格控制，为通信、工业控制、汽车电子、消费电子等行业提供稳定可靠的频率器件解决方案。