thermal 熱流儀在芯片可靠性測(cè)試中有著一定的應(yīng)用,能在多種測(cè)試場(chǎng)景發(fā)揮作用,同時(shí)具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì),以下是具體介紹:
一、芯片可靠性測(cè)試的核心挑戰(zhàn)
隨著芯片制程進(jìn)入3nm以下及封裝(如3D IC、Chiplet)技術(shù)的普及,芯片可靠性測(cè)試面臨更高要求:
嚴(yán)苛溫度耐受性:芯片需在-55℃~150℃范圍內(nèi)穩(wěn)定工作,且需承受快速溫變帶來(lái)的熱應(yīng)力。
局部熱點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn):高密度封裝下,功率芯片(如CPU、GPU)的局部溫度易引發(fā)電遷移或熱失效。
測(cè)試效率與成本:傳統(tǒng)溫箱測(cè)試周期長(zhǎng),難以滿足快速迭代需求。
二、Thermal熱流儀在芯片測(cè)試中的核心應(yīng)用
1. 溫度循環(huán)測(cè)試(Temperature Cycling)
測(cè)試目標(biāo):驗(yàn)證芯片在嚴(yán)苛溫度交替下的機(jī)械穩(wěn)定性(如焊點(diǎn)疲勞、分層缺陷)。
技術(shù)方案:熱流儀以50℃/min速率循環(huán)切換-55℃~125℃,模擬芯片在汽車(chē)電子或工業(yè)環(huán)境下的壽命。
2. 高溫老化測(cè)試(Burn-in)
測(cè)試目標(biāo):篩選早期失效芯片,提升量產(chǎn)良率。
技術(shù)方案:熱流儀在125℃下對(duì)芯片施加額定電壓,,加速電遷移與氧化失效。
3. 熱阻測(cè)試(Thermal Resistance, Rth)
測(cè)試目標(biāo):量化芯片結(jié)溫(Tj)與環(huán)境溫度(Ta)的熱傳導(dǎo)效率。
技術(shù)方案:熱流儀結(jié)合紅外熱像儀與熱電偶,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)溫并計(jì)算。
4. 熱沖擊測(cè)試(Thermal Shock)
測(cè)試目標(biāo):驗(yàn)證芯片在溫變下的抗裂性(如陶瓷封裝、硅通孔TSV結(jié)構(gòu))。
技術(shù)方案:熱流儀加熱實(shí)現(xiàn)-75℃→150℃切換,模擬芯片在航天器進(jìn)出大氣層的嚴(yán)苛環(huán)境。
三、Thermal熱流儀的五大技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1. 有效性:縮短測(cè)試周期
快速溫變:50℃/min速率使溫度循環(huán)測(cè)試時(shí)間壓縮。
多通道并行:支持8~16個(gè)芯片同步測(cè)試(如Fan-Out封裝),效率提升。
2. 準(zhǔn)確性:數(shù)據(jù)可靠性保障
控溫精度:±0.1℃精度(PID+模糊算法)避免溫度波動(dòng)導(dǎo)致的誤判。
微區(qū)監(jiān)測(cè):紅外熱像儀準(zhǔn)確定位熱點(diǎn),誤差≤1℃。
3. 多功能性:復(fù)雜場(chǎng)景覆蓋
復(fù)合環(huán)境模擬:集成振動(dòng)臺(tái)、濕度控制,滿足標(biāo)準(zhǔn)中的多應(yīng)力耦合測(cè)試。
定制化編程:支持階梯升溫、駐留時(shí)間動(dòng)態(tài)調(diào)整等復(fù)雜測(cè)試腳本。
Thermal熱流儀通過(guò)有效溫控、準(zhǔn)確數(shù)據(jù),成為芯片可靠性測(cè)試的核心工具,其優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在縮短研發(fā)周期與提升良率上,更在于推動(dòng)芯片技術(shù)向更高密度、更復(fù)雜場(chǎng)景的突破。