微控制器 MCU 芯片需要進行溫度測試

以工作溫度為例, 車規級要求 MCU 可承受工作溫度范圍為 -40℃ 至 105℃ 或更高, 一般工業級為 -40℃ 至 85℃, 而消費級只要保證 0℃ 至 70℃ 能正常工作即可過關, 因此消費級產品在常溫時工作狀態與工業級 / 車規產品差異不大, 但在高低溫時, 則容易出現問題, 嚴重的可能會導致整個系統停機. 因此工業級或車規級 MCU 在出廠之前需要專門針對嚴苛應用環境做針對性設計與篩查, 從而達到工業設備或汽車對于元器件高可靠與低缺陷的要求.

MCU 芯片高低溫沖擊測試案例

國內某本土 MCU 廠商從成立之初就將工控和車載作為研發方向,  采用美國 inTEST ECO-710E 對其 MCU 產品進行高低溫沖擊測試, 并且滿足汽車電子協會 Automotive Electronics Council 的通用標準, 例如目前廣泛采用的集成電路失效機理的應力測試條件的 AEC-Q100.

車載 MCU 芯片的工況環境決定其溫度等級, 根據其測試標準, 芯片的溫度測試要求如下:

微控制器 MCU 芯片高低溫測試解決方案

ECO-710E 測試的溫度范圍 -80 至 +225°C, 輸出氣流量 4 至 18 scfm, 溫度精度 ±1℃, inTEST 高低溫測試機 ECO-710E 搭配 delta design 測試機共同進行微處理器芯片測試, 有效提高了芯片測試的速度和準確性, 快速進行在電工作的電性能測試, 失效分析, 可靠性評估等. inTEST 高低溫測試機的主要作用就是快速提供需要的模擬環境溫度, 解決了因為環境受限的芯片高低溫測試難題.

微處理器芯片高低溫測試方法:

1. 將待測微處理器芯片放置在玻璃罩中

2. 操作員設置需要測試的溫度范圍

3. 啟動 ThermoStream ECO-710E, 利用空壓機將干燥潔凈的空氣通入制冷機進行低溫處理, 然后空氣經由外部管路到達加熱頭進行升溫, 氣流通過熱流罩進入測試腔. 玻璃罩中的溫度傳感器可實時監測當前溫度.

inTEST 熱流儀技術規格

型號	ATS-545	ATS-710E	ECO-710E	ATS-535
溫度范圍 °C	-75 至 + 225	-75至+225	-80 至 +225	-60 至 +225
變溫速率	55至+125°C約10S  125至-55°C約10S	55至+125°C約10s  +125至-55°C約10s	55至+125°C,≤10S  125至-55°C,≤10S	40至+125°C<12s     +125至-40°C<40s
空壓機	額外另配	額外另配	額外另配	內部集成空壓機
控制方式	旋鈕式	觸摸屏	觸摸屏	旋鈕式
氣體流量 scfm	4 至 18	4 至 18	4 至18 SCFM	5
溫度顯示和分辨率	+/- 0.1°C
溫度精度	1.0°C（根據  NIST 標準校準時）
電源	200-250VAC, 50/60Hz, 30A,1phase	200-250VAC, 50/60Hz, 30A,1phase		200-250VAC, 50/60Hz, 20A,1phase	220±10%VAC, 50/60Hz, 30A

微控制器 MCU 在生活中的應用非常廣泛, 各種家電設備, 消費電子, 工業品和車載電子幾乎都離不開 MCU 芯片, 工業級（或車規級）MCU 與消費級 MCU 最大的區別之一是可靠性要求不同, 工業與車載應用環境對產品可靠性要求更高, 需要更高的抗靜電能力, 更高的抗浪涌電壓與浪涌電流能力, 更寬的工作溫度范圍, 以及更長的壽命.

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