微控制器 MCU 芯片需要进行温度测试
以工作温度为例, 车规级要求 MCU 可承受工作温度范围为 -40℃ 至 105℃ 或更高, 一般工业级为 -40℃ 至 85℃, 而消费级只要保证 0℃ 至 70℃ 能正常工作即可过关, 因此消费级产品在常温时工作状态与工业级 / 车规产品差异不大, 但在高低温时, 则容易出现问题, 严重的可能会导致整个系统?；? 因此工业级或车规级 MCU 在出厂之前需要专门针对严苛应用环境做针对性设计与筛查, 从而达到工业设备或汽车对于元器件高可靠与低缺陷的要求.
MCU 芯片高低温冲击测试案例
国内某本土 MCU 厂商从成立之初就将工控和车载作为研发方向, 采用美国 inTEST ECO-710E 对其 MCU 产品进行高低温冲击测试, 并且满足汽车电子协会 Automotive Electronics Council 的通用标准, 例如目前广泛采用的集成电路失效机理的应力测试条件的 AEC-Q100.
车载 MCU 芯片的工况环境决定其温度等级, 根据其测试标准, 芯片的温度测试要求如下:
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MCU 芯片温度等级
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等级
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工作温度范围
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备注
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Level 0
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- 40℃～150℃
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最高范围
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Level 1
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- 40℃～125℃
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一般等级
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Level 2
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- 40℃～105℃
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一般等级
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Level 3
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- 40℃～85℃
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最低范围
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微控制器 MCU 芯片高低温测试解决方案
ECO-710E 测试的温度范围 -80 至 +225°C, 输出气流量 4 至 18 scfm, 温度精度 ±1℃, inTEST 高低温测试机 ECO-710E 搭配 delta design 测试机共同进行微处理器芯片测试, 有效提高了芯片测试的速度和准确性, 快速进行在电工作的电性能测试, 失效分析, 可靠性评估等. inTEST 高低温测试机的主要作用就是快速提供需要的模拟环境温度, 解决了因为环境受限的芯片高低温测试难题.
微处理器芯片高低温测试方法:
1. 将待测微处理器芯片放置在玻璃罩中
2. 操作员设置需要测试的温度范围
3. 启动 ThermoStream ECO-710E, 利用空压机将干燥洁净的空气通入制冷机进行低温处理, 然后空气经由外部管路到达加热头进行升温, 气流通过热流罩进入测试腔. 玻璃罩中的温度传感器可实时监测当前温度.
inTEST 热流仪技术规格
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型号
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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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温度范围 °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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变温速率
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55至+125°C约10S 125至-55°C约10S
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55至+125°C约10s +125至-55°C约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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空压机
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额外另配
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额外另配
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额外另配
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内部集成空压机
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控制方式
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旋钮式
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触摸屏
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触摸屏
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旋钮式
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气体流量 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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温度显示和分辨率
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+/- 0.1°C
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温度精度
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1.0°C（根据 NIST 标准校准时）
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电源
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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 在生活中的应用非常广泛, 各种家电设备, 消费电子, 工业品和车载电子几乎都离不开 MCU 芯片, 工业级（或车规级）MCU 与消费级 MCU 最大的区别之一是可靠性要求不同, 工业与车载应用环境对产品可靠性要求更高, 需要更高的抗静电能力, 更高的抗浪涌电压与浪涌电流能力, 更宽的工作温度范围, 以及更长的寿命.