什么是三溫測試？

三溫測試是指對芯片在三種不同溫度條件下（常溫、低溫、高溫）進(jìn)行的性能測試，旨在全面評估芯片在不同環(huán)境溫度下的可靠性和穩(wěn)定性。具體包括：

常溫測試：在室溫（25℃左右）下進(jìn)行，作為基準(zhǔn)測試條件，評估芯片在正常工作環(huán)境下的性能表現(xiàn)。

低溫測試：在芯片的低工作溫度以下進(jìn)行，一般為-40℃至0℃甚至更低，考驗(yàn)芯片的低溫啟動(dòng)能力和在寒冷條件下的穩(wěn)定性。

高溫測試：在芯片的高工作溫度以上進(jìn)行，一般為70℃至125℃甚至更高，加速芯片內(nèi)部的物理和化學(xué)變化，暴露潛在的可靠性問題。

為什么在FT中進(jìn)行三溫測試？

在FT階段引入三溫測試，主要基于以下關(guān)鍵需求：

1.捕捉溫度敏感性缺陷，提升測試覆蓋率

芯片在JI端溫度下易暴露常溫測試無法發(fā)現(xiàn)的隱性缺陷：高溫：漏電流增大、時(shí)序偏移、散熱失效、材料熱膨脹導(dǎo)致連接斷裂。低溫：材料脆化、電源啟動(dòng)異常、時(shí)鐘抖動(dòng)、晶體管閾值電壓漂移。

通過三溫測試可覆蓋更廣的失效模式，提高缺陷檢出率，避免客戶退貨風(fēng)險(xiǎn)。

2.驗(yàn)證寬溫區(qū)可靠性，滿足嚴(yán)苛應(yīng)用場景

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求：汽車電子（AEC-Q100）、工業(yè)設(shè)備等要求芯片支持-40℃~125℃甚至更寬溫度范圍。實(shí)際應(yīng)用需求：如車規(guī)芯片需在發(fā)動(dòng)機(jī)艙高溫（>85℃）或極寒地區(qū)（-40℃）穩(wěn)定運(yùn)行，三溫測試模擬真實(shí)環(huán)境，確保芯片全生命周期可靠性。

3.確定芯片工作溫度邊界，指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化

通過測試芯片在高溫和低溫條件下的性能參數(shù)，如zui大頻率、功耗和信號完整性，來確定其有效工作范圍。識別溫度敏感參數(shù)，推動(dòng)設(shè)計(jì)加固，例如增加溫度補(bǔ)償電路。

4.評估熱應(yīng)力耐受性，預(yù)防早期失效

溫度循環(huán)測試：在FT中穿插高低溫快速切換，檢測芯片因材料熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的焊點(diǎn)開裂、分層等機(jī)械失效。加速老化測試：高溫環(huán)境下運(yùn)行芯片，加速電遷移、氧化層退化等故障，預(yù)測長期可靠性。

5.優(yōu)化量產(chǎn)良率與成本效益

篩選潛在缺陷：剔除因工藝波動(dòng)（如金屬線寬偏差）導(dǎo)致溫漂超標(biāo)的芯片，提升出廠良率。三溫方案以較低成本覆蓋主要失效模式，比較適合量產(chǎn)節(jié)奏，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和競爭力。

三溫測試的流程？

1.準(zhǔn)備工作

確定溫度范圍：根據(jù)芯片規(guī)格確定測試的溫度范圍，通常三溫測試的溫度范圍為-40℃至125℃。

準(zhǔn)備測試設(shè)備：準(zhǔn)備好三溫測試機(jī)臺(tái)或儀器，一般包括恒溫槽、控溫器、溫度傳感器等設(shè)備。

2.設(shè)備連接及設(shè)置

設(shè)置溫度范圍：根據(jù)測試要求設(shè)置測試設(shè)備的溫度范圍，通常需要進(jìn)行預(yù)熱操作以達(dá)到目標(biāo)溫度。

校準(zhǔn)溫度：使用溫度傳感器等設(shè)備對測試設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，確保溫度控制準(zhǔn)確可靠。

連接芯片樣品：將芯片樣品放入測試設(shè)備中，并確保所有連接線路正確連接。

3.執(zhí)行測試

冷啟動(dòng)測試：將測試設(shè)備降溫至所需低溫，待溫度穩(wěn)定后進(jìn)行冷啟動(dòng)測試，即在低溫環(huán)境下測試芯片性能。

穩(wěn)定測試：在設(shè)備穩(wěn)定后進(jìn)行長時(shí)間的穩(wěn)定測試，通常要持續(xù)幾小時(shí)，以驗(yàn)證芯片在不同溫度下的穩(wěn)定性。

熱啟動(dòng)測試：將溫度調(diào)高至高溫范圍，進(jìn)行熱啟動(dòng)測試，驗(yàn)證芯片在高溫環(huán)境下的性能。

循環(huán)測試：根據(jù)需要進(jìn)行多次循環(huán)測試，以模擬芯片在實(shí)際使用環(huán)境中可能遇到的溫度變化。

4.測試結(jié)束

數(shù)據(jù)記錄與分析：記錄測試過程中的所有數(shù)據(jù)，包括芯片的性能參數(shù)、溫度變化等，并進(jìn)行詳細(xì)分析。

結(jié)果判定：根據(jù)測試結(jié)果判定芯片是否符合設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。