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芯片热疲劳测试

原创发布者:北检院    发布时间:2025-08-05     点击数:

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注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

信息概要

芯片热疲劳测试是评估芯片在反复温度变化环境下性能稳定性和可靠性的关键测试项目。随着电子设备向高性能、高集成度方向发展,芯片在工作过程中产生的热量及其导致的温度循环应力成为影响其寿命和可靠性的重要因素。通过模拟实际使用中的温度变化条件,检测芯片在热疲劳作用下的电气性能、机械结构完整性以及材料老化程度,能够提前发现潜在缺陷,避免因热疲劳导致的失效问题。该测试对于确保芯片在汽车电子、航空航天、工业控制等高可靠性领域的应用至关重要。

检测项目

热循环次数:记录芯片在指定温度范围内循环的次数。

高温保持时间:测试芯片在高温条件下的持续工作时间。

低温保持时间:测试芯片在低温条件下的持续工作时间。

温度变化速率:评估芯片对温度快速变化的耐受能力。

最大工作温度:测定芯片在高温下的极限工作条件。

最小工作温度:测定芯片在低温下的极限工作条件。

热阻:测量芯片散热性能的关键参数。

热膨胀系数:评估芯片材料在温度变化下的尺寸稳定性。

焊点疲劳寿命:检测芯片焊点在热循环中的可靠性。

封装开裂风险:评估芯片封装在热应力下的抗开裂能力。

电气性能漂移:监测芯片电气参数在热循环中的变化。

功能失效温度:确定芯片功能失效的临界温度。

材料老化程度:评估芯片材料在热疲劳后的性能退化。

热界面材料性能:测试散热界面材料的热传导特性。

温度均匀性:检测芯片表面温度分布的均匀程度。

功率循环能力:评估芯片在功率变化时的热管理能力。

结温波动:监测芯片核心温度在热循环中的变化幅度。

热应力分布:分析芯片内部热应力的分布情况。

温度冲击耐受性:测试芯片对快速温度冲击的抵抗能力。

长期热稳定性:评估芯片在长期温度变化下的性能稳定性。

热疲劳寿命预测:基于测试数据预测芯片的热疲劳寿命。

封装变形量:测量芯片封装在热循环中的形变程度。

内部连接可靠性:评估芯片内部连接在热应力下的可靠性。

热致噪声:检测温度变化导致的电气噪声变化。

散热结构完整性:评估芯片散热结构在热循环中的完整性。

温度恢复特性:测试芯片从温度应力中恢复的性能。

热耦合效应:评估多芯片模块中的热相互作用。

温度梯度耐受性:测试芯片对温度梯度的耐受能力。

热循环后功能测试:验证芯片在热循环后的功能完整性。

材料相变温度:测定芯片材料发生相变的临界温度。

检测范围

CPU处理器,GPU图形处理器,FPGA可编程门阵列,ASIC专用集成电路,存储器芯片,传感器芯片,功率管理IC,射频芯片,模拟信号处理器,数字信号处理器,微控制器,电源IC,LED驱动芯片,通信芯片,图像传感器,生物识别芯片,汽车电子芯片,航空航天用芯片,工业控制芯片,消费电子芯片,医疗电子芯片,物联网芯片,人工智能加速器,网络处理器,安全芯片,时钟芯片,接口芯片,放大器芯片,数据转换器,嵌入式处理器

检测方法

温度循环测试:在设定的高低温之间进行循环变化。

温度冲击测试:快速切换芯片所处的温度环境。

高温老化测试:在高温条件下长时间运行芯片。

低温老化测试:在低温条件下长时间运行芯片。

功率循环测试:通过改变工作功率产生温度变化。

红外热成像:非接触式测量芯片表面温度分布。

热阻测试:测量芯片到环境的热传导性能。

微区X射线检测:分析热疲劳导致的微观结构变化。

声学显微镜检测:利用超声波检测内部缺陷。

扫描电子显微镜:观察材料微观结构变化。

热机械分析:测量材料在温度变化下的机械性能。

差示扫描量热法:测定材料的热性能变化。

热膨胀测量:量化材料在温度变化下的尺寸变化。

有限元热分析:计算机模拟芯片的热分布和应力。

电参数测试:监测电气性能在温度变化中的漂移。

焊点强度测试:评估焊点在热循环后的机械强度。

封装气密性测试:检测热循环后封装的气密性能。

材料成分分析:分析热疲劳后的材料成分变化。

加速寿命测试:通过加速温度循环预测寿命。

失效分析:对热疲劳失效的芯片进行根本原因分析。

检测仪器

温度循环试验箱,温度冲击试验箱,高温老化箱,低温试验箱,红外热像仪,热阻测试仪,微区X射线设备,扫描声学显微镜,扫描电子显微镜,热机械分析仪,差示扫描量热仪,热膨胀仪,有限元分析软件,参数分析仪,焊点强度测试仪,气密性测试仪,材料分析仪,加速寿命测试系统,失效分析显微镜,功率循环测试系统,温度记录仪,热流计,热耦测试系统,振动测试台,电子负载仪,信号发生器,示波器,频谱分析仪,逻辑分析仪,探针台

实验仪器

实验室仪器 实验室仪器 实验室仪器 实验室仪器

测试流程

芯片热疲劳测试流程

注意事项

1.具体的试验周期以工程师告知的为准。

2.文章中的图片或者标准以及具体的试验方案仅供参考,因为每个样品和项目都有所不同,所以最终以工程师告知的为准。

3.关于(样品量)的需求,最好是先咨询我们的工程师确定,避免不必要的样品损失。

4.加急试验周期一般是五个工作日左右,部分样品有所差异

5.如果对于(芯片热疲劳测试)还有什么疑问,可以咨询我们的工程师为您一一解答。

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