器件级快速冷热冲击测试机（热流仪） 发布时间：2026-10-19
一、设备概述
设备名称：高速热流温度源（热流仪）
品牌型号：美国ATS710EM
金鉴实验室配置的ATS710EM为美国inTEST Temptronic ThermoStream® 高速热流温度源（热流仪），无需液氮/液态CO₂，依靠压缩气流直接对器件DUT进行单点快速温变、高低温冲击与稳态温度偏置测试，是半导体芯片、光器件、PCB组件、MEMS器件研发验证与失效定位的核心热测试设备。
二、设备测试原理
ATS710EM属于闭环气流式定点热流温度源，核心原理为压缩干燥空气经过内置制冷/加热模块进行热交换，通过喷嘴定向喷射恒温气流至被测器件（DUT）表面，利用DUT上粘贴的热电偶/RTD传感器实时采集器件本体温度，形成DUT端闭环反馈控制，而非控制腔体空气温度。
1. 气源预处理：外接洁净干燥压缩空气进入主机，过滤除水除油，防止低温测试结霜、凝露损坏样品。
2. 热交换调控：气流经过主机内部帕尔贴+加热器复合温控模块，快速把气流冷却或加热至目标温度。
3. 定点喷射：温控后的气流通过喷嘴直接吹在被测器件表面，通过强制对流换热，使DUT快速跟随设定温度。
4. DUT闭环控温：贴在器件表面的温度传感器实时回传真实样品温度，设备动态调节加热/制冷功率与气流流量，补偿器件自发热、热损耗，保证样品本体温度稳定在设定值（区别普通温箱只控箱内空气温度）。
5. 除霜机制：设备内置自动除霜逻辑，低温长时间测试时，周期性暖气流吹扫喷嘴，防止喷嘴结冰堵塞气流通道，保障连续温变循环。
核心特点：只对被测器件局部施加热应力，不整体加温/冷却整个工装腔体，升降温速度远快于传统温箱，支持边施加温度应力，边实时监测器件电、光参数，适合复现温度相关间歇性失效。
三、核心技术参数
1. 温度范围：80℃～+225℃（60Hz工况；50Hz工况75℃~+225℃）
2. 变温速率：55℃↔+125℃，升降温均可≤10s
3. 温度精度：±1℃（NIST标准校准）；显示分辨率0.1℃
4. 气流流量：4～18 SCFM连续可调
5. DUT控温：支持DUT直接闭环控温，可接入K型/T型热电偶、RTD、内部二极管传感
6. 人机与通讯：触摸屏操作，防静电设计，自带自动除霜；支持Ethernet、IEEE488(GPIB)、RS232远程程控，适配自动化测试平台
7. 供电：200~250VAC，50/60Hz，单相30A
8. 合规：CE、RoHS，无CFC制冷剂，可满足MILSTD、JEDEC、AECQ系列可靠性试验
四、可执行标准清单
JEDEC标准：
1. JESD22A104 半导体器件温度循环试验
2. JESD22A106 半导体器件热冲击试验
3. JESD22A108 稳态寿命试验（高低温偏置）
汽车电子AEC标准：
1. AECQ100：汽车集成电路可靠性（温度循环、热冲击、高低温功能验证）
2. AECQ102：汽车分立光电器件可靠性试验
军工标准：
1. MILSTD883 Method 1010 温度循环
2. MILSTD883 Method 1011 热冲击
3. MILSTD883 Method 1005 稳态偏置寿命
其他通用电子元器件标准：
1. IEC 60747 半导体分立器件高低温测试
2. IEC 61300 光纤无源器件高低温环境试验
3. IEC 62471 光生物安全（高低温下光功率表征配套）
4. GB/T 2423.22 环境试验 温度循环（器件级单点应力）
5. GB/T 2423.2 高温试验；GB/T 2423.1 低温试验
备注：本设备为器件定点气流热流源，仅可用于器件级标准试验；标准中要求整箱浸泡、大腔体整体温变的条款不适用。
五、金鉴实验室可承接测试业务范围
5.1 高速温度冲击测试（单点器件级）
· IC、MCU、功率器件、光收发组件、MEMS芯片快速冷热冲击（区别于传统大腔体冷热冲击箱，仅对被测器件定点喷射气流，可边温变边实时电性能监测）
· JEDEC JESD22A104温度循环、MILSTD883高低温冲击试验、AECQ100/AECQ102芯片快速温变验证
· 可同步采集器件IV、漏电、阈值、光学参数，定位温变诱发的间歇性失效、软失效
5.2 稳态高低温偏置测试（器件级可靠性表征）
· 芯片、灯珠、模组、PCB小模块定点高温/低温稳态偏置老化
· 高低温下电参数表征、低温漏电流、高温稳定性测试
· 失效分析前置定位：低温锁死、高温漂移、温度相关间歇性故障复现
5.3 光电半导体器件热学与失效复现
· 光模块、VCSEL、PD、LED/UVLED器件高低温光电特性测试
· 塑封器件分层、界面脱粘、芯片应力类失效的温度应力复现
· 搭配EMMI、OBIRCH、红外热像，开展温度偏置下漏电点/热点定位联合分析
5.4 研发定制测试服务
· 器件极限温度裕量摸底（低温工作极限、高温失效临界点扫描）
· 自定义多段温变曲线、阶梯温度、间歇循环方案开发
· 客户自动化测试平台对接，提供程控脚本开发与联合调试服务
· 科研项目、新品定型、失效复现、司法鉴定类温度应力试验
适用样品：各类分立芯片、封装器件、光组件、MEMS、小型PCB子模组；不适合大尺寸整板、大体积组件（设备为定点气流式，仅针对小DUT）
六、金鉴实验室技术优势
1. 联合分析能力：ATS710EM可与金鉴EMMI、OBIRCH、红外热像、SEM、SAM、切片、激光开封等设备联动，一边施加快速温度冲击，一边做失效点定位，解决常规可靠性箱“只能做老化、无法实时定位失效位置”痛点。
2. 器件定点应力：气流直接作用在器件本体，升降温速度远快于传统温箱，可复现产品实际应用中瞬态热冲击场景，适合汽车电子、高速通信芯片等严苛工况。
3. 专业方案设计：FA工程师根据客户样品、标准、失效现象定制温变剖面、传感器布点、电测同步方案；测试原始数据、曲线、照片完整留存。
七、测试交付物
1. 测试方案（温变曲线、样品夹持、测点布置、判定准则，引用对应试验标准条款）
2. 原始测试记录、温度曲线日志、电参数/光参数原始数据
3. 测试照片、视频（可选）
八、样品与前置条件（客户须知）
1. 样品为单颗/小模组，可固定在测试载台，预留热电偶粘贴/接触测温位置；
2. 如需同步电测，客户提供引脚引出方案、测试夹具或评估夹具开发；
3. 测试前确认器件极限温度，避免超出器件规格造成不可逆损坏；
4. 高价值样品建议客户提供备用样；测试前签订测试风险告知。
九、金鉴实验室业务边界说明
1. 本设备为定点气流式热流源，不能替代大容量温度循环箱，不适合大面积PCB整板、大模组整体温变；
2. 仅提供温度环境施加+同步电/光参数采集；如需要切片、SEM、EMMI等后续失效定位，单独立项报价；
3. 所有测试方案、数据、报告必须经过测试人本人审核后方可对外交付。
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