在數(shù)字化浪潮席卷當下，半導(dǎo)體行業(yè)對芯片性能的要求愈發(fā)嚴苛。無論是零下數(shù)十度的極寒工業(yè)環(huán)境，還是高溫密閉的服務(wù)器機房，芯片都需保持穩(wěn)定運行。近日，冷熱沖擊試驗箱憑借性能，在半導(dǎo)體領(lǐng)域大放異彩，成為提升芯片抗寒耐熱性能的關(guān)鍵利器。
冷熱沖擊試驗箱通過雙槽或三槽設(shè)計，可實現(xiàn)高溫區(qū)與低溫區(qū)的快速切換。其采用高效的制冷與加熱系統(tǒng)，高溫可達 150℃，低溫低至 - 70℃，且能在短短數(shù)秒內(nèi)完成高低溫的轉(zhuǎn)換，溫度變化速率可達 15℃/min。設(shè)備搭載精準的溫度控制系統(tǒng)，通過 PID 調(diào)節(jié)算法，將溫度波動范圍控制在 ±2℃以內(nèi)，確保測試環(huán)境的穩(wěn)定性與一致性。同時，試驗箱內(nèi)部配備循環(huán)風道系統(tǒng)，能使箱內(nèi)溫度均勻分布，避免因局部溫差影響測試結(jié)果。
在芯片研發(fā)過程中，冷熱沖擊試驗箱發(fā)揮著作用。以 5G 通信芯片為例，在基站設(shè)備中，芯片需在高溫環(huán)境下長時間處理海量數(shù)據(jù)，而在戶外低溫環(huán)境中又要保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。研發(fā)團隊利用冷熱沖擊試驗箱，模擬芯片在 - 40℃至 85℃溫度區(qū)間內(nèi)的頻繁切換，觀察芯片內(nèi)部焊點、封裝材料以及電路性能的變化。通過反復(fù)測試，發(fā)現(xiàn)部分芯片在冷熱循環(huán)后出現(xiàn)焊點開裂現(xiàn)象，研發(fā)人員據(jù)此優(yōu)化封裝工藝，采用新型焊料與加固技術(shù)，使芯片在溫度下的可靠性提升了 30%。
在芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié)，冷熱沖擊試驗箱是質(zhì)量把控的重要關(guān)卡。某芯片制造企業(yè)引入多臺高精度冷熱沖擊試驗箱，對每批次生產(chǎn)的芯片進行抽檢。在一次測試中，試驗箱檢測出某批次芯片在經(jīng)歷高溫沖擊后，晶體管的漏電率顯著增加。企業(yè)立即暫停該批次產(chǎn)品的出貨，對生產(chǎn)流程進行排查，最終發(fā)現(xiàn)是制造過程中光刻環(huán)節(jié)的溫度參數(shù)設(shè)置不當。及時調(diào)整參數(shù)后，后續(xù)批次芯片順利通過冷熱沖擊測試，有效避免了因芯片質(zhì)量問題造成的巨大經(jīng)濟損失和品牌聲譽損害。
隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對芯片的抗寒耐熱性能提出了更高要求。冷熱沖擊試驗箱憑借其精準模擬環(huán)境的能力，將持續(xù)助力半導(dǎo)體企業(yè)攻克技術(shù)難題，推動芯片性能不斷升級，為科技產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供堅實支撐。
