高低温循环(温度循环)是半导体领域可靠性核心测试,利用反复高低温切换产生的热胀冷缩应力,暴露材料、器件、组件及整机设备的潜在缺陷,具体目的分为以下几类:
一、验证材料本身性能稳定性:
1、考核热膨胀匹配性:半导体晶圆、封装材料、焊料、导热胶、基板、陶瓷、金属框架等不同材质热膨胀系数(CTE)存在差异,温变循环会持续产生热机械应力,检验材料间结合面是否出现分层、开裂、脱落、翘曲;
2、筛查材料耐温老化能力:长期高低温交替环境下,验证高分子材料、绝缘材料、涂层、粘接剂是否出现硬化、脆化、形变、性能衰减,判断材料在工况环境下的使用寿命;
3、评估电学 / 物理参数稳定性:检测半导体衬底、芯片材料、导电 / 绝缘材料的电阻率、介电性能、导热系数等关键参数,在温度交变后是否发生漂移、失效;

二、暴露制造与封装工艺缺陷:这是半导体测试最核心用途,属于加速寿命测试:
1、检出隐性工艺瑕疵:芯片键合、封装注塑、贴片焊接、压接等工序中产生的微裂纹、虚焊、弱键合、空洞等肉眼不可见缺陷,会在反复热应力作用下逐步扩大,最终表现为开路、短路、接触不良;
2、验证封装结构可靠性:针对半导体分立器件、IC、功率器件、传感器等封装体,考核封装外壳、密封结构的密封性与机械强度,防止水汽、杂质侵入造成器件漏电、失效;
三、模拟实际应用工况,预判现场失效:
1、复刻全生命周期环境:模拟半导体设备、芯片在仓储、运输、整机装配、户外 / 机房工况中的温度骤变、昼夜温差、开关机温变场景,提前复现现场可能出现的故障;
2、区分使用场景适配性:消费电子、车载半导体、工业控制、航天军工类产品温变要求差异很大,通过测试界定产品可适用的温度区间,规避恶劣温变下的突发宕机、功能异常;

四、保障整机半导体设备可靠运行:
1、针对半导体生产设备(光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、检测设备等)内部精密模组、光学组件、电路控制系统;
2、防止精密机械结构、光学镜片、传动部件因热胀冷缩出现位移、精度偏移、卡滞,保证设备加工 / 检测精度;
3、保障设备内部电路板、功率模块、信号采集单元在温度波动下持续稳定工作,避免产线停机;
东莞市勤卓环境测试设备有限公司作为专业生产环境可靠性测试设备10余年的厂家,10余年来凭借成熟的技术优势和优秀的售后服务,先后与中科院、中船重工、福特汽车、清华大学、比克电池等数千家企业和科研单位达成合作;且通过多年潜心研发和技术优势,勤卓环测出品的可程式高低温恒温恒湿试验箱、高低温湿热交变循环试验箱、高低温冷热交替冲击试验箱、步入式环境试验室、非线性快温变试验箱、紫外线加速老化试验箱、淋雨防水试验箱、防尘粉尘试验箱、恒温鼓风干燥箱、盐水喷雾腐蚀试验机、跌落试验机、电磁式模拟运输振动试验台等多种“精专化"环境测试设备,已然成为全国业界的信赖。
|