車規(guī)芯片高低溫測試設(shè)備解決方案

一、方案背景

二、測試需求分析

（一）溫度范圍要求

（二）溫變速率需求

（三）溫度均勻性與穩(wěn)定性

（四）測試時(shí)間與循環(huán)次數(shù)

三、測試設(shè)備選型

（一）高低溫試驗(yàn)箱

1. 工作原理：通過制冷系統(tǒng)（如復(fù)疊式壓縮機(jī)制冷，高溫級(jí)采用 R404A、低溫級(jí)采用 R23 壓縮機(jī)組合）實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境，加熱系統(tǒng)（鎳鉻合金加熱絲配合 PID 算法）實(shí)現(xiàn)高溫環(huán)境。利用三維風(fēng)道循環(huán)設(shè)計(jì)，確保箱內(nèi)溫度均勻分布。

2. 技術(shù)參數(shù)

• 溫度范圍：可達(dá) - 70℃~+150℃，滿足車規(guī)芯片對(duì)高低溫的測試需求。

• 溫變速率：常規(guī)型號(hào)升溫速率可達(dá) 10℃/min（線性模式），部分快速溫變機(jī)型可實(shí)現(xiàn) 15℃/min~20℃/min 的溫變速率。

• 溫度均勻性：工作室溫度均勻性≤±0.5℃，符合 GB/T 10592-2023 標(biāo)準(zhǔn)要求。

• 溫度穩(wěn)定性：長期運(yùn)行波動(dòng)度控制在 ±0.1℃以內(nèi)。

3. 適用場景：適用于對(duì)車規(guī)芯片進(jìn)行長時(shí)間的高低溫存儲(chǔ)測試以及相對(duì)緩慢的溫度循環(huán)測試，如模擬芯片在車輛不同季節(jié)、不同使用場景下的存儲(chǔ)環(huán)境。

（二）高低溫沖擊熱流儀

1. 工作原理：通過輸出快速、清潔干燥的冷熱循環(huán)沖擊氣流，直接作用于芯片表面，實(shí)現(xiàn)快速的溫度變化。例如，上海伯東美國 inTEST ThermoStream 系列熱流儀，利用空壓機(jī)將干燥潔凈的空氣通入內(nèi)部制冷機(jī)進(jìn)行低溫處理，然后空氣經(jīng)由管路到達(dá)加熱頭進(jìn)行升溫，氣流通過特定裝置（如玻璃罩）作用于芯片。

2. 技術(shù)參數(shù)

• 溫度范圍：部分型號(hào)如 inTEST ATS-710E 可達(dá) - 75℃~+225℃（50HZ）。

• 變溫速率：-55℃至 + 125℃約 10S 或更少，+125℃至 - 55℃同樣可在約 10S 或更短時(shí)間內(nèi)完成切換。

• 溫度精度：可達(dá) ±1℃，通過美國 NIST 校準(zhǔn)，溫度顯示分辨率為 ±0.1℃。

• 輸出氣流量：4 至 18 scfm。

3. 適用場景：特別適用于模擬車規(guī)芯片在實(shí)際使用中面臨的快速溫度沖擊場景，如車輛頻繁啟停時(shí)芯片所處環(huán)境溫度的快速變化，可單獨(dú)對(duì) PCB 電路板上的單個(gè) IC 進(jìn)行高低溫沖擊測試，而不影響周邊其它器件。

（三）接觸式高低溫沖擊機(jī)

1. 工作原理：以成都中冷低溫科技有限公司的 ThermoTST ATC 系列為例，其通過熱頭與待測器件（DUT）直接接觸傳遞能量，精確控制器件溫度。熱頭可根據(jù)芯片封裝類型定制尺寸，適配不同規(guī)格的芯片。

2. 技術(shù)參數(shù)

• 溫度范圍：如 ATC840 為 - 55℃至 + 200℃，ATC860 為 - 70℃至 + 200℃。

• 溫度穩(wěn)定性：ATC840 溫度穩(wěn)定性 ±1℃，ATC860 溫控精度達(dá) ±0.5℃。

• 快速溫變能力：從 25℃降至 - 40℃≤2 分鐘。

3. 適用場景：對(duì)于已焊接在電路板上的芯片或通過 Socket 連接的器件測試具有優(yōu)勢，可避免外圍電路受溫度干擾，精準(zhǔn)模擬芯片自身在溫度下的性能表現(xiàn)。