車規芯片高低溫測試設備解決方案

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）溫度均勻性與穩定性

（四）測試時間與循環次數

三、測試設備選型

（一）高低溫試驗箱

1. 工作原理：通過制冷系統（如復疊式壓縮機制冷，高溫級采用 R404A、低溫級采用 R23 壓縮機組合）實現低溫環境，加熱系統（鎳鉻合金加熱絲配合 PID 算法）實現高溫環境。利用三維風道循環設計，確保箱內溫度均勻分布。

2. 技術參數

• 溫度范圍：可達 - 70℃~+150℃，滿足車規芯片對高低溫的測試需求。

• 溫變速率：常規型號升溫速率可達 10℃/min（線性模式），部分快速溫變機型可實現 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 標準要求。

• 溫度穩定性：長期運行波動度控制在 ±0.1℃以內。

3. 適用場景：適用于對車規芯片進行長時間的高低溫存儲測試以及相對緩慢的溫度循環測試，如模擬芯片在車輛不同季節、不同使用場景下的存儲環境。

（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沖擊氣流，直接作用于芯片表面，實現快速的溫度變化。例如，上海伯東美國 inTEST ThermoStream 系列熱流儀，利用空壓機將干燥潔凈的空氣通入內部制冷機進行低溫處理，然后空氣經由管路到達加熱頭進行升溫，氣流通過特定裝置（如玻璃罩）作用于芯片。

2. 技術參數

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

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

• 溫度精度：可達 ±1℃，通過美國 NIST 校準，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芯片在實際使用中面臨的快速溫度沖擊場景，如車輛頻繁啟停時芯片所處環境溫度的快速變化，可單獨對 PCB 電路板上的單個 IC 進行高低溫沖擊測試，而不影響周邊其它器件。

（三）接觸式高低溫沖擊機

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。熱頭可根據芯片封裝類型定制尺寸，適配不同規格的芯片。

2. 技術參數

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

• 溫度穩定性：ATC840 溫度穩定性 ±1℃，ATC860 溫控精度達 ±0.5℃。

• 快速溫變能力：從 25℃降至 - 40℃≤2 分鐘。

3. 適用場景：對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勢，可避免外圍電路受溫度干擾，精準模擬芯片自身在溫度下的性能表現。