thermal 热流仪在芯片可靠性测试中有着一定的应用,能在多种测试场景发挥作用,同时具备多项优势,以下是具体介绍:
一、芯片可靠性测试的核心挑战
随着芯片制程进入3nm以下及封装(如3D IC、Chiplet)技术的普及,芯片可靠性测试面临更高要求:
严苛温度耐受性:芯片需在-55℃~150℃范围内稳定工作,且需承受快速温变带来的热应力。
局部热点风险:高密度封装下,功率芯片(如CPU、GPU)的局部温度易引发电迁移或热失效。
测试效率与成本:传统温箱测试周期长,难以满足快速迭代需求。
二、Thermal热流仪在芯片测试中的核心应用
1. 温度循环测试(Temperature Cycling)
测试目标:验证芯片在严苛温度交替下的机械稳定性(如焊点疲劳、分层缺陷)。
技术方案:热流仪以50℃/min速率循环切换-55℃~125℃,模拟芯片在汽车电子或工业环境下的寿命。
2. 高温老化测试(Burn-in)
测试目标:筛选早期失效芯片,提升量产良率。
技术方案:热流仪在125℃下对芯片施加额定电压,,加速电迁移与氧化失效。
3. 热阻测试(Thermal Resistance, Rth)
测试目标:量化芯片结温(Tj)与环境温度(Ta)的热传导效率。
技术方案:热流仪结合红外热像仪与热电偶,实时监测结温并计算。
4. 热冲击测试(Thermal Shock)
测试目标:验证芯片在温变下的抗裂性(如陶瓷封装、硅通孔TSV结构)。
技术方案:热流仪加热实现-75℃→150℃切换,模拟芯片在航天器进出大气层的严苛环境。
多通道独⽴控温,可以具备单独的温度范围、冷却加热能⼒、导热介质流量等,根据所需的温度范围选择采⽤蒸汽压缩制冷,或者采⽤ETCU⽆压缩机换热系统,系统可通⽤膨胀罐、冷凝器、冷却⽔系统等,可以有效减少设备尺⼨,减少操作步骤。