高低温冲击气流仪系统满足半导体行业苛刻温度测试需求

2025年8月22日新闻中心行业新闻晶圆级温度测试解决方案芯片温控测试平台70

　　在半导体等高精度行业的产品测试中，高低温冲击气流仪是评估元件在苛刻温度变化下性能稳定性的关键设备。其核心价值在于通过准确的气流控制技术，实现测试环境温度的快速切换，模拟产品在实际应用中可能遭遇的温度骤变场景，为产品可靠性验证提供数据支撑。

　　气流生成系统是高低温冲击气流仪的基础，其功能是为后续温度调节提供稳定、足量的气流源。设备通常采用压缩气体作为初始气源，压缩气体需经过预处理环节，去除其中的油分、水分和颗粒物等杂质。这一过程通过多级过滤装置实现，先利用预过滤器减少大颗粒杂质，再通过过滤器将过滤精度提升至微米级以下，同时借助干燥组件将气体控制在较低水平，避免杂质或水分在后续低温环节结冰，影响气流纯度与设备运行稳定性。经过预处理的洁净气体，会进入缓冲罐进行压力稳定，确保气流输出压力波动维持在较小范围，为后续温度调节提供平稳的气流基础。

　　温度调节模块是实现高低温冲击的核心，需同时具备快速制冷与加热的能力，以满足测试对温度骤变的需求。制冷环节采用复叠式制冷技术，通过多组压缩机与换热器的协同工作，将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发过程分阶段完成，逐步降低气流温度。在低温生成过程中，制冷剂在蒸发器内与洁净气流进行热交换，通过控制制冷剂的流量与蒸发压力，准确调节气流降温幅度，可实现从常温至低温度的快速过渡。加热环节则采用直接加热方式，通过内置的加热元件对气流进行即时加热，加热元件的功率输出由控制系统根据目标温度动态调整，确保气流能在短时间内达到设定高温值。

　　气流输送与分布系统负责将调节至目标温度的气流准确输送至测试区域，并保证测试空间内温度均匀性。设备采用定制化的气流喷嘴设计，喷嘴布局根据测试区域大小与形状进行优化，确保气流能均匀覆盖被测元件表面。同时，通过调节喷嘴的气流出口角度与流速，控制气流在测试区域内的流动形态，避免局部气流死角或湍流产生，防止被测元件不同部位出现温度差异。在气流输送管路设计上，采用低导热系数的材料，并进行保温处理，减少管路与环境之间的热交换，确保到达测试区域的气流温度与设定温度一致。

　　闭环控制系统是保障快速温变测试精度与稳定性的关键，通过实时监测与动态调节，实现对气流温度、压力、流量等参数的准确把控。系统内置多个高精度传感器，温度传感器实时采集测试区域气流温度与被测元件表面温度，压力传感器监测气流输送压力，流量传感器记录气流输出流量。

　　此外，设备的安全保护系统也为稳定运行提供保障。系统设置过温保护、过压保护、气流断流保护等多重安全机制，当监测到温度超出安全范围、压力异常升高或气流断流时，会立即触发预警信号，并自动切断相关功能模块的运行，防止设备损坏或测试样品受损。

高低温冲击气流仪通过气流生成、温度调节、气流输送与闭环控制的协同工作，实现了快速温变测试的准确开展。各系统环节的设计与协同，不仅满足了半导体等行业对苛刻温度测试的需求，也为产品可靠性评估提供了稳定、准确的测试环境。