高低温液冷测试机在半导体行业的应用

2025-08-01

  在当今半导体制造快速发展的背景下,芯片的集成度越来越高,工作功率越来越大,随之而来的“发热难题”也愈发严峻。如何在极端温度条件下准确模拟芯片工作环境,确保产品的可靠性与热稳定性,已成为功率器件、封装模块测试环节的重中之重。

  于是,一类兼具温控精度与高效散热性能的测试设备——高低温液冷测试机应运而生。

  一、什么是高低温液冷测试机?

  高低温液冷测试机是一种将精密温控系统与液冷散热技术相结合的测试设备,用于对半导体芯片、封装模块、电源器件等电子元件在高低温循环环境中进行热管理性能与可靠性验证。

  基本组成

  1、液冷系统:通过冷却液在样品与控温源之间循环,实现热量快速导出;

  2、温控单元:可实现 -40℃ ~ +150℃ 等宽范围温度调节,具备高精度 PID 控温能力;

  3、测试接口模块:支持与芯片接触式控温,部分型号具备多通道测试能力;

  4、控制系统:可编程运行温度曲线,具备远程监控、数据记录功能。

  二、为什么半导体行业需要它?

  传统的风冷测试方式在面对高热通量、小尺寸封装的芯片测试时已难以胜任,尤其是在以下几类场景中,液冷技术的优势被放大:

  1. 高功率器件(如 IGBT、SiC、GaN)

  这类芯片在工作中会产生大量热量,对测试设备的散热能力和温控稳定性要求极高。液冷系统可以确保器件始终在设定温度区间内工作,避免过热影响测试准确性。

  2. 高精度温控测试

  液冷系统在控温波动度、均匀性方面均有不错的表现,适用于要求±0.5℃甚至更高精度的芯片特性评估。

  3. 冷热冲击/循环测试

  快速冷热交替测试中,液冷测试设备可更快速切换温度区间,提升测试效率,同时保障芯片安全。

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  三、应用示例

  1、芯片失效分析:在特定温度下对芯片进行偏置电压老化测试;

  2、热阻测试:评估器件热管理效率,液冷可实现快速稳定热沉;

  3、BURN-IN老化测试:将芯片长时间置于高温高负载下,检验其稳定性;

  4、封装热性能验证:对BGA、LGA、QFN等多种封装形式进行温度控制与热性能评估。

  结语

  对于处于技术快速更迭期的半导体行业而言,一款能兼顾极端温控能力与散热效率的测试设备,不只是检测环节的保障,更是产品可靠性的基石。高低温液冷测试机,正是这样一款“热”时代下的“冷”技术代表。

  如果你正在评估芯片测试平台升级,或者关注功率器件的温控稳定性,不妨考虑一下这类设备的测试能力与系统兼容性,它或许正是提升你测试体系稳定性的重要一步。

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