在集成电路研发中,传统自然老化测试需耗时数年,无法匹配产品快速迭代需求。老化试验箱通过模拟高温、高湿、紫外辐照等极端环境,将数年老化过程压缩至数百小时,成为加速芯片寿命评估的核心工具。例如,某AI芯片需在5年内保持99.99%可靠性,通过85℃/85% RH高温高湿试验箱加速测试1000小时,即可等效模拟5年使用损耗。
一、设备分类与技术特点:精准模拟多样老化场景
根据测试需求,老化试验箱可分为两大主流类型:
1、高温老化箱
1.1、核心技术:
• 恒温控制:PID算法+多区加热丝布局,温度均匀性≤2.0℃(GB/T 2423.2标准)。
• 湿度控制:加湿+冷凝除湿双系统,湿度波动≤±3% RH。
1.2、设备创新设计:
• 分层托盘结构,支持1000片芯片并行老化测试。
• 防静电涂层内胆(表面电阻≤10?Ω),避免敏感器件损伤。
2、紫外/臭氧老化箱
2.1、核心技术:
• 光源类型:UVA-340(模拟太阳光紫外波段)、UVB-313(加速材料脆化)。
• 辐照强度:0.5~1.5 W/m?可调,支持光照-冷凝-黑暗多模式循环。
2.2、设备创新技术:
• 臭氧浓度自动补偿系统(0~500 ppm精准控制)。
• 石英灯管寿命≥5000小时(行业平均水平仅3000小时)。
二、核心参数:量化老化效能的四大维度
1、温度与湿度范围
• 高温老化:RT+10℃~300℃(可定制500℃超高温机型),湿度20%~98% RH。
• 紫外老化:光照温度50℃~90℃,冷凝温度40℃~60℃。
2、循环能力与数据记录
• 循环次数:连续运行≥5000小时无衰减,支持1000段程序编程。
• 数据记录:实时记录温度、湿度、辐照强度等参数,生成PDF/Excel报告(符合ISO 17025标准)。
三、应用案例:从材料到器件的全链条验证
1、封装胶材耐候性测试
• 问题背景:有机硅封装胶在湿热环境下易发生水解反应,导致绝缘性能下降。
• 测试方案:85℃/85% RH条件下老化1000小时,每24小时测量体积电阻率(ASTM D257标准)。
2、芯片表面涂层抗UV老化验证
• 问题背景:LED芯片表面荧光涂层在户外紫外线照射下易发黄、光效衰减。
• 测试方案:UVB-313光源(1.0 W/m?)照射500小时,每100小时测试色坐标(CIE 1931标准)。
3、车载芯片高温耐久性评估
• 测试标准:AEC-Q100 Grade 1(125℃/1000小时老化)。
• 测试方案:定制双85试验箱(温度均匀性±0.3℃),支持老化过程中实时通电测试。
四、维护策略:延长设备寿命的三大关键
1、灯管与传感器维护
• 紫外灯管:每5000小时更换(辐照强度衰减至80%时强制更换)。
• 温湿度传感器:每12个月校准(依据JJF 1101-2019规范)。
2、系统清洁与耗材更换
• 加湿水箱:每周清洗防止水垢堵塞(推荐使用去离子水)。
• 空气过滤器:每月更换(粉尘环境需缩短至2周)。
3、软件与安全检测
• 系统升级:每季度更新控制软件,修复潜在BUG。
• 安全联锁:每月测试门禁开关、过温保护功能。
广东贝尔老化试验箱凭借精准控温、长寿命设计、智能化数据管理等核心优势,已服务于多家企业,累计完成超50万小时老化测试。无论是消费电子、汽车电子还是航空航天领域,我们致力于为客户提供 从材料筛选到量产验证的全流程老化解决方案。
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