為什麽芯片要使用冷熱衝擊試驗箱做試驗？

為(wei) 什麽(me) 芯片要使用冷熱衝(chong) 擊試驗箱做試驗？

raybet雷竞技网页版入口是一家高科技合資企業(ye) ,專(zhuan) 業(ye) 生產(chan) 銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱衝(chong) 擊機、振動試驗機、機械衝(chong) 擊機、跌落試驗機的環境試驗儀(yi) 器的公司，是一家具有研發生產(chan) 銷售經營各類可靠性環境試驗設備的公司。經驗豐(feng) 富，並得到許多國內(nei) 外廠商的信賴與(yu) 支持。現在我們(men) 成為(wei) 許多品牌的供應商。

摘要

本文聚焦芯片在**溫差下的潛在缺陷風險，通過上海簡戶儀(yi) 器與(yu) 車規芯片企業(ye) 的合作案例，論證冷熱衝(chong) 擊試驗箱對芯片可靠性驗證的核心價(jia) 值—— 其可精準複現 “驟冷驟熱" 場景，暴露傳(chuan) 統測試無法察覺的封裝開裂、焊點失效等問題，助力芯片符合車規 AEC-Q100、消費級 JEDEC 等行業(ye) 標準。文章兼具場景化敘事與(yu) 技術解析，文末從(cong) 客戶、廠家角度補充問答，為(wei) 芯片企業(ye) 提供實操參考。

引言

夏季暴曬後的車載芯片突然死機，冬季戶外的智能手表芯片頻繁重啟，零下 40℃的極地科考設備中，核心芯片直接停止工作 —— 芯片雖體(ti) 積微小，卻常麵臨(lin)  “冰火兩(liang) 重天" 的**環境。傳(chuan) 統高低溫箱僅(jin) 能實現 5℃/min 以內(nei) 的緩慢溫變，無法模擬 “從(cong) 空調房到烈日下"“冬季啟動車輛" 的極速溫差，導致芯片出廠前看似合格，實際使用中卻因熱脹冷縮引發隱性故障。此時，冷熱衝(chong) 擊試驗箱為(wei) 何成為(wei) 芯片測試的 “剛需設備"？上海簡戶儀(yi) 器的一則車規芯片測試案例，揭開了答案。

某車規 MCU 芯片企業(ye) 曾陷入困境：其研發的芯片在傳(chuan) 統高低溫測試（-40℃至 125℃，3℃/min 溫變）中合格率達 99.5%，但交付給車企後，裝車測試時卻出現 12% 的失效概率 —— 芯片在 “-30℃低溫存放後，快速升溫至 85℃工作" 場景下，封裝膠體(ti) 與(yu) 晶圓間出現微裂紋，導致信號傳(chuan) 輸中斷。傳(chuan) 統測試因溫變速率過慢，膠體(ti) 與(yu) 晶圓緩慢收縮、膨脹，隱性裂紋始終未暴露，問題根源難以定位。

與(yu) 上海簡戶儀(yi) 器合作後，解決(jue) 方案逐步清晰。簡戶團隊基於(yu) 車規芯片 AEC-Q100 標準中 “溫度循環測試" 要求，結合車企實際工況，定製了專(zhuan) 屬測試方案：設備采用三槽式冷熱衝(chong) 擊結構（高溫槽、低溫槽、測試槽），搭配進口鉑電阻傳(chuan) 感器，實現 - 60℃至 150℃的寬溫區覆蓋，且溫變速率提升至 20℃/min—— 能精準複現 “冬季車輛啟動時，芯片從(cong)  - 30℃驟升至 85℃" 的真實場景。

經過 800 次循環測試，簡戶技術團隊通過高倍顯微鏡觀察發現：芯片封裝膠體(ti) 選用的環氧樹脂與(yu) 晶圓的熱膨脹係數差異達 1.2×10⁻⁵/℃，在極速溫變下，膠體(ti) 與(yu) 晶圓的收縮、膨脹速度不同，最終引發微裂紋。隨後企業(ye) 優(you) 化膠體(ti) 配方（降低熱膨脹係數差異至 0.5×10⁻⁵/℃），再次通過簡戶試驗箱驗證，芯片在**溫差下的失效概率降至 0.3% 以下，順利通過 AEC-Q100 Grade 2 認證，批量供應車企。

這一案例印證了冷熱衝(chong) 擊試驗箱對芯片測試的不可替代性：芯片內(nei) 部的晶圓、封裝膠體(ti) 、焊點等部件材質不同，熱膨脹係數存在差異，隻有在極速溫變下，這種差異才會(hui) 被放大，隱性缺陷才會(hui) 顯現。上海簡戶儀(yi) 器深耕該領域十餘(yu) 年，其設備可實現±0.1℃的溫區控製精度，支持 1000 段可編程測試程序，能適配車規、消費級、工業(ye) 級等不同類型芯片的測試需求，從(cong) 源頭為(wei) 芯片可靠性 “把關(guan) "。

問答環節

一、客戶角度

1.我們(men) 是做消費級藍牙芯片的，測試時該如何設定冷熱衝(chong) 擊的溫區與(yu) 循環次數？

答：需結合消費級芯片的應用場景與(yu) 行業(ye) 標準（如 JEDEC JESD22-A104）。若芯片用於(yu) 手機、耳機（日常環境溫度 - 10℃至 60℃），建議溫區設定為(wei)  - 40℃至 85℃；若用於(yu) 戶外穿戴設備（如運動手表），低溫可降至 - 55℃。循環次數方麵，消費級芯片通常需完成 100-200 次循環（單次循環含高溫停留、低溫停留、溫變切換環節），既能暴露潛在缺陷，又不會(hui) 過度消耗測試周期。可將產(chan) 品應用場景告知上海簡戶儀(yi) 器，獲取定製化參數表。

2.芯片體(ti) 積很小（如 3mm×3mm），測試時如何避免溫區不均導致的誤判？

答：需關(guan) 注試驗箱的“溫場均勻性" 指標。上海簡戶儀(yi) 器的冷熱衝(chong) 擊試驗箱溫場均勻性達 ±2℃（行業(ye) 平均為(wei)  ±3℃），且針對小尺寸芯片，會(hui) 配備專(zhuan) 用微型樣品架 —— 樣品架采用導熱性好的鋁合金材質，確保芯片各部位與(yu) 試驗箱溫區同步變化，避免局部溫度偏差導致誤判。測試前可通過溫度驗證儀(yi) （如熱電偶）對芯片表麵溫度進行校準，進一步提升測試準確性。

二、廠家角度

1.相比普通冷熱衝(chong) 擊試驗箱，上海簡戶針對芯片測試做了哪些專(zhuan) 屬優(you) 化？

答：核心優(you) 化在“精細化控製" 與(yu)  “兼容性" 兩(liang) 方麵。一是溫度控製係統：采用雙 PID 調節（分別控製加熱、製冷模塊），溫變速率可從(cong)  5℃/min 至 25℃/min 無級調節，適配不同芯片（如車規芯片需 20℃/min，消費級芯片需 10℃/min）的測試需求；二是樣品放置：提供可調節間距的網格樣品架，支持多顆小尺寸芯片同時測試，且樣品架與(yu) 箱體(ti) 絕緣，避免電磁幹擾影響芯片參數；三是數據記錄：配備高精度數據采集係統，可實時記錄芯片溫度、測試時間等參數，生成符合行業(ye) 標準的測試報告（如 AEC-Q100 格式），方便客戶後續認證。

2.芯片測試後若發現缺陷，上海簡戶能否提供輔助分析服務？

答：可以。我們(men) 不僅(jin) 提供測試設備，還配套“缺陷溯源輔助服務"：測試完成後，若芯片出現失效，技術團隊可結合測試數據（如溫變曲線、循環次數），協助客戶分析缺陷可能的成因（如熱膨脹係數不匹配、焊點工藝問題）；同時可提供行業(ye) 案例參考（如類似芯片的缺陷解決(jue) 方案），幫助客戶快速定位優(you) 化方向。此外，我們(men) 還與(yu) 第三方檢測機構合作，可協助客戶進行缺陷的微觀觀測（如掃描電鏡分析），進一步提升問題解決(jue) 效率。

關(guan) 於(yu) 我們(men)

• raybet雷竞技网页版入口是一家高科技合資企業(ye) ,生產(chan) 銷售鹽霧箱、恒溫恒濕機、冷熱衝(chong) 擊機、振動試驗機、機械衝(chong) 擊機、跌落試驗機的環境試驗儀(yi) 器的公司，研發生產(chan) 銷售經營各類可靠性環境試驗設備。經驗豐(feng) 富，並得到許多國內(nei) 外廠商的信賴與(yu) 支持。自公司成立以來,多次服務於(yu) 國內(nei) 外大學和研究所等檢測機構,如清華大學、蘇州大學、哈爾濱工業(ye) 大學、北京工業(ye) 大學、法國申美檢測、中科院物理所、中科院，SGS等**單位提供實施室方案和設備及其相關(guan) 服務。努力開發半導體(ti) 、光電、光通訊、航天太空、生物科技、食品、化工、製藥等行業(ye) 產(chan) 品所需的測試設備裝置。公司擁有一支的研發、生產(chan) 和售後隊伍，從(cong) 產(chan) 品的研發到售後服務，每一個(ge) 環節都以客戶的觀點與(yu) 需求作為(wei) 思考的出發點。

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• 　上海簡戶榮獲企業(ye) ，表明上海簡戶在技術、科技成果轉化、擁有自主知識產(chan) 權等方麵得到了國家的高度認可。簡戶一直秉承"服務以人為(wei) 本"的宗旨，為(wei) 廣大客戶提供精良的設備及優(you) 質的服務，提供的送貨上門、安裝調試、一年的設備保養(yang) 、終身維修，技術指導服務。始終如一的以"努力、合作、飛躍"的精神自我完善、不斷發展、讓客戶與(yu) 公司實現雙贏局麵。
  

• 簡戶是集設計、銷售、研發、維修服務等為(wei) 一體(ti) 的綜合集團公司，從(cong) 產(chan) 品的研發到售後服務，每一個(ge) 環節之間，都以客戶的觀點與(yu) 需求作為(wei) 思考的出發點，提供的環境設備。公司創始人從(cong) 事儀(yi) 器設備行業(ye) 20餘(yu) 年，經驗豐(feng) 富、資曆雄厚，帶領簡戶公司全體(ti) 同仁攜手共建輝煌明天。公司成立以來，積極投入電子電工，航空，航天，生物科技，各大院校，及科研單位等行業(ye) 所需的產(chan) 品測試設備裝置。
  

• 簡戶擁有一支的研發、生產(chan) 和售後服務隊伍，從(cong) 產(chan) 品的研發到售後服務，每一個(ge) 環節都以客戶的觀點與(yu) 需求作為(wei) 思考的出發點，目前擁有博士學位2人，碩士5人，參與(yu) 環境試驗箱國家標準起草和發行。企業(ye) 製定標準，行業(ye) 裏通過ISO9001。是中國儀(yi) 器儀(yi) 表學會(hui) 會(hui) 員和理事單位。曾榮獲CCTV《中國儀(yi) 器儀(yi) 表20強品牌》殊榮，2010年入駐上海世博會(hui) 民企館。簡戶自創辦以來，參與(yu) 3項國家標準起草與(yu) 製定，獲得40+件原創知識產(chan) 權、軟著、集成電路)，6次獲得上海科技型中小企業(ye) 稱號，合作過3200+家合作客戶(其中世界500強高校600家)。