微控制器 MCU 芯片需要進(jìn)行溫度測試
以工作溫度為例, 車規(guī)級要求 MCU 可承受工作溫度范圍為 -40℃ 至 105℃ 或更高, 一般工業(yè)級為 -40℃ 至 85℃, 而消費(fèi)級只要保證 0℃ 至 70℃ 能正常工作即可過關(guān), 因此消費(fèi)級產(chǎn)品在常溫時工作狀態(tài)與工業(yè)級 / 車規(guī)產(chǎn)品差異不大, 但在高低溫時, 則容易出現(xiàn)問題, 嚴(yán)重的可能會導(dǎo)致整個系統(tǒng)停機(jī). 因此工業(yè)級或車規(guī)級 MCU 在出廠之前需要專門針對嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境做針對性設(shè)計與篩查, 從而達(dá)到工業(yè)設(shè)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(nèi)某本土 MCU 廠商從成立之初就將工控和車載作為研發(fā)方向, 采用美國 inTEST ECO-710E 對其 MCU 產(chǎn)品進(jìn)行高低溫沖擊測試, 并且滿足汽車電子協(xié)會 Automotive Electronics Council 的通用標(biāo)準(zhǔn), 例如目前廣泛采用的集成電路失效機(jī)理的應(yīng)力測試條件的 AEC-Q100.
車載 MCU 芯片的工況環(huán)境決定其溫度等級, 根據(jù)其測試標(biāo)準(zhǔn), 芯片的溫度測試要求如下:
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MCU 芯片溫度等級
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等級
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工作溫度范圍
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備注
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Level 0
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- 40℃～150℃
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最高范圍
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Level 1
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- 40℃～125℃
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一般等級
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Level 2
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- 40℃～105℃
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一般等級
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Level 3
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- 40℃～85℃
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最低范圍
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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(jī) ECO-710E 搭配 delta design 測試機(jī)共同進(jìn)行微處理器芯片測試, 有效提高了芯片測試的速度和準(zhǔn)確性, 快速進(jìn)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(jī)的主要作用就是快速提供需要的模擬環(huán)境溫度, 解決了因?yàn)榄h(huán)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(shè)置需要測試的溫度范圍
3. 啟動 ThermoStream ECO-710E, 利用空壓機(jī)將干燥潔凈的空氣通入制冷機(jī)進(jìn)行低溫處理, 然后空氣經(jīng)由外部管路到達(dá)加熱頭進(jìn)行升溫, 氣流通過熱流罩進(jìn)入測試腔. 玻璃罩中的溫度傳感器可實(shí)時監(jiān)測當(dāng)前溫度.
inTEST 熱流儀技術(shù)規(guī)格
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型號
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ATS-545
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ATS-710E
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ECO-710E
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ATS-535
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溫度范圍 °C
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-75 至 + 225
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-75至+225
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-80 至 +225
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-60 至 +225
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變溫速率
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55至+125°C約10S 125至-55°C約10S
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55至+125°C約10s +125至-55°C約10s
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55至+125°C,≤10S 125至-55°C,≤10S
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40至+125°C<12s
+125至-40°C<40s
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空壓機(jī)
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額外另配
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額外另配
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額外另配
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內(nèi)部集成空壓機(jī)
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控制方式
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旋鈕式
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觸摸屏
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觸摸屏
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旋鈕式
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氣體流量 scfm
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4 至 18
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4 至 18
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4 至18 SCFM
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5
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溫度顯示和分辨率
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+/- 0.1°C
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溫度精度
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1.0°C（根據(jù) NIST 標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)時）
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電源
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200-250VAC, 50/60Hz, 30A,1phase
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200-250VAC, 50/60Hz, 30A,1phase
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200-250VAC, 50/60Hz, 20A,1phase
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220±10%VAC, 50/60Hz, 30A
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微控制器 MCU 在生活中的應(yīng)用非常廣泛, 各種家電設(shè)備, 消費(fèi)電子, 工業(yè)品和車載電子幾乎都離不開 MCU 芯片, 工業(yè)級（或車規(guī)級）MCU 與消費(fèi)級 MCU 最大的區(qū)別之一是可靠性要求不同, 工業(yè)與車載應(yīng)用環(huán)境對產(chǎn)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.