快速溫變試驗箱 半導體芯片測試儀器

快速溫變試驗箱 半導體芯片測試儀器

產品概述

快速溫變試驗箱是專為半導體芯片、集成電路（IC）及電子元器件的可靠性驗證而設計的高精密環境模擬設備。它通過在腔內創造一種且快速變化的溫度環境，加速暴露芯片材料、封裝結構、鍵合點及芯片內部存在的潛在缺陷，如熱膨脹系數（CTE）不匹配、焊接疲勞、界面分層等，是確保芯片產品高可靠性與長壽命的關鍵測試儀器。

基本結構

設備采用高剛性框架結構，主要組成部分包括：

1. 絕熱箱體：采用高級聚氨酯泡沫保溫層與不銹鋼內膽，確保溫度穩定性。

2. 復疊式制冷系統：采用雙級壓縮機制冷技術，為核心的超快速降溫提供強勁冷源。

3. 高效加熱系統：鎳鉻合金電熱絲，配合PID智能控制，實現精準快速的升溫。

4. 精密風道系統：特殊設計的強力離心風機和多角度出風口，保證箱內溫度的高均勻性和高效率的熱交換。

5. 智能控制系統：集成工業級觸摸屏PLC控制器，實現對溫度變化速率、駐留時間等參數的精確編程與實時監控。

6. 安全保護系統：涵蓋超溫保護、壓縮機過熱/過流保護、漏電保護等多重安全機制。

快速溫變試驗箱 半導體芯片測試儀器

工作原理

其核心原理是基于強制對流熱交換。設備通過控制系統精確指揮制冷單元和加熱單元工作，將環境空氣在專用的熱交換器中迅速冷卻或加熱，然后通過高速氣流將處理后的空氣持續、均勻地吹入測試區，直接作用于被測芯片樣品表面，從而實現樣品溫度的急劇變化，模擬嚴苛的溫度沖擊環境。

產品特點

• 溫變速率：高可達25°C/min及以上，能迅速在高溫（如+150°C）和低溫（如-65°C）之間切換，極大提高測試效率。

• 溫度均勻性：保證箱內各點，特別是樣品盤區域的溫度高度一致，確保測試結果的準確性與可比性。

• 精準的溫度控制：采用PID+模糊邏輯控制算法，溫度波動度小，控溫精度高，能復現預設的溫度曲線。

• 超寬溫度范圍：涵蓋-70°C至+180°C的寬廣溫域，滿足從商業級到所有芯片測試標準。

• 強大的數據管理：配備USB和以太網接口，可實時記錄和導出完整的測試過程數據，用于后續分析與出具報告。

技術參數

• 溫度范圍：-70℃ ~ +180℃

• 升溫速率：+25℃ ~ +180℃ ≤ 15分鐘 (空載，非線性)

• 降溫速率：+25℃ ~ -65℃ ≤ 20分鐘 (空載，非線性)

• 溫度波動度：≤±0.5℃

• 溫度均勻度：≤±2.0℃

• 內箱尺寸：可根據需求定制（如 600mm * 600mm * 600mm）

應用場景

本設備廣泛應用于：

• 芯片設計驗證：考核芯片設計在不同溫度條件下的功能與性能表現。

• 封裝測試：篩選封裝工藝缺陷，評估封裝材料的可靠性。

• 失效分析：通過溫度應力加速誘發潛在故障，定位失效點。

• 產品質量鑒定：對出廠前的芯片產品進行抽樣可靠性測試。

• 科研實驗：用于高校及研究機構進行電子產品的環境適應性研究。

核心用途

其根本用途是實施高加速壽命測試（HALT） 和高加速應力篩選（HASS），通過施加溫度循環應力，在短時間內激發并剔除產品的早期故障和薄弱環節，從而大幅提升半導體芯片的出廠質量等級和長期使用可靠性，縮短產品研發周期，降低市場退貨風險。