一、核心定義
老化房,又稱燒機房、老化試驗室或Burn-in Room,是一種專門設計、用于對工業產品(主要是電子產品、電氣設備、零部件及材料)進行加速老化測試的受控環境模擬設備。
其核心目的并非“使其變舊",而是通過模擬產品在未來使用中可能遇到的嚴酷但真實的應力條件(如高溫、低溫、高濕、溫度循環、通電工作等),在出廠前主動暴露并剔除潛在的早期失效產品(即“浴盆曲線"的早期失效期產品),從而大幅提升出廠產品的可靠性、穩定性和使用壽命。
簡單來說,老化房是一個 “產品應力篩選和質量可靠性驗證" 的工具。
二、主要功能與作用
剔除早期失效:通過施加應力,使有缺陷的元器件(如虛焊、參數漂移、密封不良等)加速失效,在產品出廠前將其剔除。這是最主要的功能。
性能穩定性測試:驗證產品在長期、嚴苛環境下性能指標是否穩定,是否符合設計規格。
工藝缺陷篩查:發現生產組裝過程中產生的潛在缺陷。
縮短測試周期:在幾天或幾周內模擬出數年自然使用才能出現的老化效果。
提升品牌信譽:降低客戶現場的故障率,增強客戶信心和市場競爭力。
三、核心構成系統
一個標準的老化房通常由以下幾個子系統構成:
房體結構系統:
保溫庫板:采用高強度彩鋼板(面)與高密度聚氨酯/巖棉(芯)構成的夾心板,確保良好的保溫隔熱性能。
承重結構:堅固的框架,通常為槽鋼或方鋼,保證整體穩定。
密封設計:確保房內環境與外界隔離,溫濕度控制精準。
空氣循環系統:
離心風機/軸流風機:提供強大且均勻的氣流,確保房內各點溫度均勻性(這是關鍵技術指標)。
風道設計:科學設計的風道(如上送下回、側送側回)是保證溫度均勻性的關鍵。
加熱與制冷系統:
0℃ ~ +80℃:常用單級壓縮機制冷。
-20℃ ~ +150℃:常用復疊式壓縮機制冷或二元復疊制冷。
-40℃ ~ +150℃及以上:需使用更復雜的復疊或液氮輔助制冷。
加熱:通常采用電加熱器(翅片式或陶瓷式),功率根據升溫速率要求配置。
制冷:核心部分。根據溫度范圍選擇:
控制系統(大腦):
控制器:采用高精度可編程溫濕度控制器(如日本OYO、中國臺灣HORI等品牌),可設置復雜的溫度曲線(如升溫、恒溫、降溫、循環)。
傳感器:多點布置的溫濕度傳感器,實時反饋數據。
人機界面:觸摸屏,方便參數設置、程序編輯和運行監控。
安全保護:多重安全裝置,如超溫保護、漏電保護、風機過載保護、壓縮機延時保護等。
測試負載系統:
測試架/車:用于放置被測試產品,通常設計為可移動式,方便裝載和推出。
供電系統:為產品提供工作電源,可能包括多路獨立控制的電源、負載柜(用于模擬產品實際工作負載)。
監控與通訊:可集成對產品工作狀態(電壓、電流、信號)的監控,并能通過通訊接口(如RS-232/485、以太網)將數據上傳至電腦。
四、工作原理與流程
準備:將待測產品安裝到測試架上,連接好電源和信號線。
裝載:將測試架推入老化房內并關閉大門。
編程:在控制器上設置老化測試程序(如:25℃升至70℃,升溫時間60分鐘,在70℃恒溫運行24小時,期間產品全程通電工作)。
運行:啟動程序。控制系統驅動加熱/制冷系統工作,風機使空氣強制循環,使房內溫度快速、均勻地達到設定值并保持穩定。
監控:在整個過程中,系統自動記錄房內溫濕度曲線,并可監控產品的工作狀態。操作人員可通過觀察窗或監控攝像頭查看內部情況。
結束與分析:測試結束后,取出產品。對產品進行最終功能檢測,篩選出在老化過程中失效的個體,并對數據進行分析,評估該批次產品的可靠性水平。
五、關鍵性能指標
溫度范圍:如 -40℃ ~ +150℃(取決于需求)。
均勻度:在穩定狀態下,工作空間內任意兩點的溫度差異(如≤±2℃)。均勻度是衡量老化房品質的核心指標。
波動度:工作空間中心點溫度隨時間的變化量(如≤±0.5℃)。
升溫/降溫速率:通常為線性平均速率,如3℃/min、5℃/min等。
房內尺寸:根據產品數量和體積定制。
六、主要應用領域
消費電子:手機、電腦、電源適配器、顯示器、AIoT設備等。
汽車電子:車載充電器(OBC)、電機控制器、BMS、儀表盤、傳感器等。
新能源:光伏逆變器、儲能系統(PCS)、鋰電池包等。
通信設備:服務器、路由器、交換機、光模塊、基站設備等。
家電:空調控制器、冰箱壓縮機、洗衣機主控板等。
航空航天:對可靠性要求高的領域。
七、設計與選擇考慮因素
產品需求:明確測試的溫度/濕度范圍、負載發熱量、是否需要通電帶載測試。
空間規劃:根據產品尺寸和測試數量確定老化房內尺寸,并考慮場地大小、門禁、通風等。
均勻性要求:高價值或高精度產品對均勻性要求高。
控制系統:是否需要多段編程、遠程監控、數據記錄等功能。
安全與合規:符合電氣安全標準,具備完善的安全連鎖和保護功能。
能耗與運維:高效的制冷系統和保溫設計能顯著降低長期運行成本。








