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测芯片温度该用热流仪还是恒温箱,差别在热量走哪条路?

三条路:压头贴着器件传导、腔体空气对流、台面接触底面。路不一样,升降温快慢、能不能通电测试、要不要做治具,全都跟着变。


选型时先看的不是温度范围,是被测件长什么样。裸芯片、封装好的模组、装好的整机,对应的设备往往不是同一台。



热流仪:压头贴着器件


热流仪用一个小热容的压头直接压在被测件表面,升降温快,适合逐点温度扫描与器件级验证。它留出了探针与线缆通道,通电测试与测电参数都方便。


代价是接触面。压头压力、贴合面积、导热介质这三项决定读数准不准;器件表面不平整时,实际结温与设定温度会有差。

Temptronic 温控设备现场实拍,可见操作面板与柔性输送软管图:Temptronic 温控设备现场实拍



恒温箱:腔体控温,贴整机


恒温箱把整个腔体控温,靠空气对流换热。它对被测件形态不挑,整机、模组、线束都能放进去,做高低温循环与老化更常见。


代价是慢。腔体热容大,变温按分钟到小时算,做温度循环要提前排时间;引线孔数量有限,线多的时候要分几次走。



加热台:底面接触,结构最简


加热台从底面接触加热,适合基板级与裸芯片测试,结构简单、成本低。它对封装与引脚不可见的一侧没法控温,通电与探针接入要在治具上另做。

与温控主机配套的制冷循环机组与软管图:配套的制冷循环机组与软管



三条判据怎么过


先看形态:裸芯片与器件级优先热流仪,整机与模组优先恒温箱,基板级优先加热台。再看温度范围:高温端容易,低温端的结露处理往往才是难点。


最后看通电与探针。热流仪留了通道、恒温箱靠引线孔、加热台要另做治具,这一项决定了整套测试要额外花多少工装时间。



到温怎么算到、温度点怎么取


标称升降温速率不等于器件到温速度。压头到温后,器件表面还要时间跟上;判断办法是贴一支热电偶在器件附近,看读数稳定再开始测,不要按面板温度直接取数。


温度点按器件规格取,别只取上下限。中间点稀疏时,温度系数看不出趋势;器件自发热大的,还要在每个点记录实际结温与设定值的偏差。



治具与接触面


热流仪的压头要压在器件的有效散热面上,压偏了读数就偏;压力过大又可能压裂封装。治具的作用是让每次压的位置与压力都一样。治具没做好,同一天里两次测出的结温都可能不同。


加热台的接触面平整度同样关键。底面有焊球或不平时,接触只在几个点上,实际温度比设定低,这类偏差在长测里会被误判成器件漂移。台面与器件之间加一层导热垫,接触立刻稳下来,代价只是换垫片与多一道清洁工序。



低温端与结露


低温端的难点不在降温,在结露。腔体与压头表面一旦结露,被测件与探针都会被水汽影响;干燥空气或氮气吹扫是常规配置,不能省。


试验结束后的回温也要按步骤来,直接开门容易在器件上凝水。做循环试验时,回温段的时间要算进排期,不然计划表会一直往后拖。



哪些情况两样都要


做器件级验证又做整机循环,两种设备通常都要:器件阶段用热流仪跑温度点,整机阶段用恒温箱跑循环与老化。同一批数据两边各取一段,结论才完整。


晧辰电子配这类设备时,先问被测件尺寸、温度范围与要不要通电,再定热流仪还是恒温箱;Temptronic 热流仪这类机型按压头与温度范围选,整机循环走实验室设备看恒温箱;只做短期验证的可以先租一台热流仪,赶项目的走仪器租赁。



常见问题



热流仪和恒温箱最本质的区别是什么?

热量怎么到被测件。热流仪用压头直接贴着器件,靠传导;恒温箱把整个腔体控温,靠空气对流。前者快、贴器件,后者慢、贴整机。



升降温速率影响什么?

影响测试节拍与能不能做温度循环。热流仪的压头热容小,升降温快,适合逐点温度扫描;恒温箱腔体大,变温慢,做循环试验要按小时排时间。



什么时候必须用加热台?

被测件要放在台面上、从底面加热时,比如裸芯片与基板级测试。它结构最简单,但对封装与引脚不可见的一侧无法控温,通电与探针接入要另做治具。



三种都能通电测试吗?

都能,但做法不同。热流仪留出探针与线缆通道,适合器件级通电测试;恒温箱靠引线孔把线引出来;加热台要在治具上另做接触,改动最大。



温度范围怎么定?

按器件规格的最严条件再留余量,同时确认设备在低温端的结露处理。低温端往往比高温端更难做,除湿与干燥空气要一起配。


把被测件的尺寸、温度范围与是否通电测试发过来,晧辰按三条判据给一个配置方案再报:电话 0755-86016691,邮箱 info@wl95.com。

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