環(huán)境變化不是問題的來源，而是讓問題暴露出來的加速器。

在芯片、功率器件、模組、傳感器等電子元件的封測過程中，溫度、濕度、氣壓的變化會(huì)對(duì)其引腳焊接、封裝樹脂、電氣連接、功能穩(wěn)定性等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

特別是隨著芯片國產(chǎn)化加速、高功率密度器件廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品在極端環(huán)境中的可靠性表現(xiàn)已成為項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵指標(biāo)。

為此，眾多芯片封測廠與模組開發(fā)商將“高低溫濕熱環(huán)境測試”作為芯片驗(yàn)證流程中不可或缺的一環(huán)，選擇通過環(huán)境模擬試驗(yàn)倉進(jìn)行規(guī)模化、可控化的適應(yīng)性測試。

一、為什么芯片/模組要做環(huán)境適應(yīng)性測試?

“實(shí)驗(yàn)室通過的產(chǎn)品，必須能在高原、寒區(qū)、熱帶、戶外運(yùn)行無誤。”

常見失效機(jī)制與環(huán)境應(yīng)力關(guān)系：

1、高溫(>85℃)：封裝膨脹 / 漏電流升高電氣參數(shù)漂移 / 電路誤觸發(fā);

2、低溫(<-40℃)：焊點(diǎn)脆裂 / 熱應(yīng)力集中器件開路 / 瞬時(shí)失效;

3、高濕(>90%RH)：板面結(jié)露 / 封裝吸潮短路 / 腐蝕 / 長期可靠性下降;

4、溫變(快速升降)：熱脹冷縮反復(fù)作用引腳疲勞 / 膠封破裂 / 內(nèi)部脫層;

5、氣壓波動(dòng)：高原或倉壓突變封裝鼓脹 / 功能失常 / 封膠失效。

二、哪些芯片產(chǎn)品適合步入式環(huán)境模擬試驗(yàn)倉測試?

1、功率半導(dǎo)體(IGBT/MOSFET/SiC)：驗(yàn)證封裝熱穩(wěn)定性 / 長時(shí)間導(dǎo)通溫漂。

2、模擬/數(shù)字混合芯片：極限溫度下功能與時(shí)序穩(wěn)定性驗(yàn)證。

3、射頻芯片 / 通信SoC：高頻信號(hào)在溫濕應(yīng)力作用下的偏移監(jiān)測。

4、圖像傳感器 / TOF模組：長周期暴露測試畫質(zhì)穩(wěn)定性與響應(yīng)時(shí)間。

5、汽車芯片 / ECU模塊：-40℃~125℃溫變 + EMC兼容環(huán)境再現(xiàn)。

6、封裝載板 / BGA：熱循環(huán)中焊球可靠性驗(yàn)證。

一些產(chǎn)線或芯片開發(fā)項(xiàng)目還會(huì)搭配ESD、鹽霧、震動(dòng)測試，形成多維失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系。

三、環(huán)境模擬試驗(yàn)倉如何適配芯片/模組測試?

關(guān)鍵特性配置推薦：

1、溫度范圍：-70℃～+150℃，支持多段可編程控制

2、溫度波動(dòng)度：≤±0.5℃

3、濕度控制范圍：20%RH～98%RH，可選快速除濕系統(tǒng)

4、溫變速率支持：≥3℃/min，模擬晝夜/設(shè)備啟停變化

5、樣品布置方式：可安裝芯片燒錄座、載板裝夾架、走線引出接口

6、多通道采集系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、電流、電壓、ESD響應(yīng)、功能狀態(tài)等

四、封測類客戶對(duì)環(huán)境模擬試驗(yàn)倉有哪些要求?

1、電源模塊引出：多樣化樣品上電需求：DC/AC、精密低壓、高頻瞬態(tài)。

2、控溫精度：電路測試對(duì)溫度精度要求高，建議配置PID精準(zhǔn)調(diào)控系統(tǒng)。

3、報(bào)警聯(lián)動(dòng)：電壓異常/設(shè)備掉電/溫升過快可觸發(fā)報(bào)警記錄。

4、多工位測試：批量驗(yàn)證需求高，支持多板位/多模組同步環(huán)境控制。

5、上位機(jī)/遠(yuǎn)程平臺(tái)：軟件遠(yuǎn)程控制/數(shù)據(jù)查看/功能同步啟動(dòng)需求強(qiáng)。

結(jié)語：環(huán)境試驗(yàn)，正在成為芯片可靠性驗(yàn)證的基礎(chǔ)設(shè)施

在如今對(duì)國產(chǎn)芯片“能用、好用、耐用”的新要求下，只有經(jīng)歷了溫度、濕度、壓力等“隱性風(fēng)險(xiǎn)”的驗(yàn)證，芯片產(chǎn)品才能真正做到交付無憂、應(yīng)用安心。

步入式環(huán)境模擬試驗(yàn)倉，正是支撐大規(guī)模可靠性驗(yàn)證、模組全流程加速測試的平臺(tái)設(shè)備。

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