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高低温冷热冲击试验箱测试芯片验证

发布时间: 2025-12-01 10:29:13    来源:勤卓环试   


高低温冷热冲击试验箱:芯片可靠性验证的“火眼金睛”

在半导体产业向高集成度、高算力、广场景应用加速迈进的进程中,芯片的可靠性已成为决定产品竞争力的核心指标。从航天器在真空环境中的稳定运行,到汽车电子在温度剧烈波动下的持续工作,芯片需在温差中保持电气性能与结构完整性。高低温冷热冲击试验箱凭借其精准的温变控制、严苛的环境模拟能力,成为芯片研发与量产环节中重要的“可靠性验证利器”,为芯片质量筑起一道坚实防线。

高低温冷热冲击试验箱


一、精准复现场景,暴露潜在缺陷

芯片在实际应用中常面临温度骤变的挑战:汽车电子在发动机高温与冬季低温间快速切换,消费电子在户外暴晒后突然进入空调房,工业设备在高温车间与低温仓库间转移。这些场景中,温度变化速率可达10℃/min以上,传统高低温试验箱因温变速率缓慢(通常≤5℃/min),难以复现真实冲击环境。而高低温冷热冲击试验箱通过双区或三区结构设计,可实现-50℃至+150℃的瞬时切换(切换时间≤15秒),温变速率达10℃/min至50℃/min,精准模拟“骤冷骤热”场景。

例如,某车企在测试车载AI芯片时,通过高低温冷热冲击试验箱模拟“发动机高温125℃→冬季低温-40℃”的循环冲击,发现芯片封装胶体因热膨胀系数失配出现分层,导致信号传输延迟增加30%。而传统测试因温变速率不足,未能暴露该问题。此类缺陷若未被提前发现,将导致产品在环境下失效,引发严重安全隐患。


高低温冷热冲击试验箱


二、加速失效分析,缩短研发周期

芯片研发需经历多轮可靠性测试,但自然环境暴露测试周期长达数月甚至数年。高低温冷热冲击试验箱通过强化温度应力,可大幅缩短测试时间。例如,某半导体企业利用试验箱对3nm芯片进行-55℃至125℃循环测试,通过1000次循环(约72小时)模拟10年常温使用场景,发现BGA封装焊点在快速温变下易出现微裂纹,故障检出率提升40%。基于该数据,企业优化了焊料配方,将产品失效率从2%降至0.3%。

型号  

COK-50-3H

COK-80-3H

COK-100-3H 

COK-150-3H

COK-252-3H

COK-408-3H

内容量(L

49

   80

100

150

252

      480

内箱尺寸 ()W x D x H (cm

     35*40*35

   50*40*40

50*40*50

60*50*50

  70*60*60

 80*60*85

 

外箱尺寸 W x D x H (cm)

   139*148*180

154*148*185

154*158*195

164*168*195

174*180*205

184*210*218

高温室

                                        +60C-+180C

升温时间

升温+60C- >+180C <25min:升温时间为高温室单独运转时的性能

低温室

-60C-+- 10C

 

降温时间

降温+20C -60C =60min   :升温时间为高温室单独运转时的性能

温度冲击范围

C-40~150         L-55~150        U-60~150 

 

温度波动度

                                          ±0.5

 

温度偏差

                                          ±2.0

 

温度回复时间

                                          5min

 

切换时间

                                          10ses

 

噪音时间

                                          65db

  

外壳材料

                        防锈处理冷轧钢板+2688粉体涂装或SUS304不锈钢

 

内体材料

                            不锈钢板(SUS304CP种,2B抛光处理)

 

绝缘材料

                        硬质聚氨酯泡沫塑料(箱体用)玻璃棉(箱门用)

制冷方式

                     机械式双级压缩制冷方式(气冷冷凝器或水冷换热器)  

 

制冷机

                  法国“泰康”全密闭压缩机或德国“比泽尔”半封密压缩机

 

制冷机容量

3.0HP*2

4.0HP*2

4.0HP*2

6.0HP*2

7.0HP*2

10.0HP*2

 

膨胀机构

                                电子式自动膨胀阀方式或毛细管方式

 

冷却方式

                                      风冷或水冷

加热器

                                 镍铬合金电热丝式加热器

加湿器

                          SUS316制护套式加热器(表面蒸发式)

箱内搅拌用鼓风机

              长轴电机375W*2 (西门子)

             长轴电机*750W*2  (西门子)

电源规格

                               380V AC3 /4W50/60 HZ

AC380V

        20                     

23.5

     23.5

     26.5

      31.5

      35.0

重量(KG

       500

      525

     545

     560

      700

      730

备注:

备注: 勤卓仪器,专业研发15年。可根据客户要求尺寸来订制,满足客户的要求