【導讀】如(ru)今(jin)，汽(qi)車(che)的(de)附(fu)加(jia)功(gong)能(neng)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)豐(feng)富(fu)，而(er)人(ren)們(men)對(dui)它(ta)們(men)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)性(xing)能(neng)期(qi)望(wang)值(zhi)也(ye)逐(zhu)年(nian)增(zeng)加(jia)。然(ran)而(er)
，沿(yan)著(zhe)產(chan)品(pin)鏈(lian)向(xiang)上(shang)追(zhui)溯(su)，這(zhe)些(xie)附(fu)加(jia)功(gong)能(neng)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)完(wan)全(quan)取(qu)決(jue)於(yu)上(shang)遊(you)零(ling)件(jian)製(zhi)造(zao)商(shang)，尤(you)其(qi)是(shi)設(she)計(ji)和(he)生(sheng)產(chan)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)（IC）的製造商。與此同時，隨著自動駕駛和數字座艙的興起

，集成電路的需求量也是隻增不減。因此，IC 製造商是否能夠精準地設計和測試產品
，以及能否確保IC芯片在全部溫度範圍內（即使是極冷或極熱）都能正常工作，變得尤為重要。

而er現xian實shi情qing況kuang是shi，傳chuan統tong的de典dian型xing溫wen度du測ce試shi方fang法fa存cun在zai巨ju大da缺que陷xian。大da部bu分fen公gong司si所suo采cai用yong的de高gao低di溫wen測ce試shi方fang法fa並bing不bu能neng真zhen正zheng精jing確que地di設she定ding和he測ce試shi芯xin片pian達da到dao特te定ding的de溫wen度du。汽qi車che電dian子zi產chan品pin的de失shi效xiao等deng級ji需xu要yao控kong製zhi在zai十shi億yi分fen之zhi一yi以yi內nei，IC製造商有責任提供盡可能精確的生產測試方法。基於這個原因，MPS開創了一種前所未有的新型高低溫測試方法，它能精確地測試芯片結溫並達到設置所需的溫度。

現狀

通常
，IC製造商在生產過程中會采用重力式分選機（一種特定的生產測試硬件）jinxingwenduceshi。danshi
，dangceshiwendufanweibutongshi，zhonglishifenxuanjizewufachangshijianzhunquedibaochizhidingwendu
，huanjuhuashuo
，suoxudeceshiwenduheshijiceshiwenduzhijiankenengcunzaihendachaju（見圖1）。測試站的溫度會在開始的3至5秒內下降20°C。這麼大的溫度變化會導致很難篩選出極端溫度下的不良產品
，比如冷啟動或過溫微調問題。

圖1：當重力式分選機為125°C時,期望溫度對比實際溫度

這zhe是shi由you於yu分fen選xuan機ji通tong常chang會hui按an照zhao工gong廠chang的de標biao準zhun進jin行xing校xiao準zhun，且qie其qi環huan境jing空kong氣qi溫wen度du必bi須xu在zai預yu定ding位wei置zhi進jin行xing校xiao準zhun，如ru浸jin泡pao室shi和he活huo塞sai頭tou，以yi匹pi配pei分fen選xuan機ji中zhong顯xian示shi屏ping上shang顯xian示shi的de溫wen度du（見圖2）.

圖2：重力式分選機(活塞頭開啟,浸泡室,顯示)

吹氣氣流吹向芯片某個位置
，有可能達到正確的溫度
，但這不能保證被測器件能測試到與設置時的相同結溫（Tj）。尤其是與測試站接觸器連在一起的測試硬件印刷電路板（PCB），它就像在被加熱的器件後連接了一個巨大的散熱器。

MPS便基於此種工業標準方法進行測試，想要測試其中的溫度梯度到底有多明顯
，結果可想而知，非常令人吃驚。圖 3 顯示了125°C和 -40°C的行業典型高低溫測試溫度性能。熱溫和低溫曲線都顯示了約有20°C的溫度變化，而且在測試最開始3到5秒內
，溫度極其不穩定。當考慮到模擬IC的平均測試時間大概是在5-8秒之間時,能夠很明顯地看出，當今正在進行的許多測試實際上都是在一個巨大的溫度變化下進行的，而並非在真正的結溫下。

圖3：工業典型測試溫度性能

那麼溫度為什麼會下降呢？首先我們可以確定的最主要的幾種原因有：

●     槽糕的接觸器設計

●     印製電路板的設計方式和厚度

●     隔溫罩設計和正確的高低溫吹氣溫度

●     在測試過程中
，缺乏對實際測試芯片溫度的反饋

●     工廠處理程序校準未達到所需的理想測試條件

●     缺少測試機對分選機參數的控製

●     不同尺寸芯片的浸泡時間

麵對這些問題，業內通常會采用兩種常見方法來克服。第一種是簡單地增加分選機溫度補償，使5秒穩定後的溫度能接近TJ。比如，測試運行的溫度為125°C,那分選機的溫度應設為145°C。這種處理方案的弊端是：溫度大幅度衰減會引起一係列不必要的麻煩，比如，產品良率降低和QA抽檢失效，而且通常要求IC的耐溫溫度比目標溫度要高出很多，因為大多數測試在最初的3-5秒內已經開始執行了。

dierzhongkefuwendudafushuaijiandebanfazeshizaiceshiqijian，rangxinpiangongzuozaizuigaogonglvji，yibianzengjiaceshizhandewendu。zhezhongfangfafeichangshiyongyudianyuanguanlihechuliqichanpin，yinweizhexiechanpindedianzuhekaiguansunhaobijiaoda，tongchangneibushebeihuichanshengdaliangdereliang。keshigaifangfayetongyangmianlin3zhongwenti。diyi，bixuduimeizhongxinchanpinshoujidaliangdeshuju
，yibiannengyingyongzhengquedegonglv。dier，zaidabufenceshiguochengzhong，yuanqijianwufagongzuozaiyaoqiudegonglvmoshizhong
，suoyiyuqidejiarexiaoguozhihuiouerfasheng。zhehuiyingxiangzuizhongdejingqueduhewendingdu。zuihou，bingbushisuoyoudexinpiandoushidagonglvqijian
，ernengcaiyongzhezhongfangfajinxingjiare。

為wei了le彌mi補bu上shang述shu線xian性xing度du和he準zhun確que度du的de缺que陷xian
，我wo們men決jue定ding各ge個ge擊ji破po
，係xi統tong解jie決jue這zhe些xie問wen題ti。首shou先xian采cai用yong試shi錯cuo法fa采cai集ji數shu據ju，然ran後hou找zhao出chu最zui佳jia解jie決jue方fang案an。如ru此ci一yi來lai
，MPS便具備了專有的測試方法，能在精確的結溫範圍內測試IC狀態

，特別是針對汽車級電子產品（AEC-Q100），效果非常顯著。

該解決方法通過采取以下措施，可以實現線性的、穩定的、精確的測試溫度：

●     具有專有夾具和校準工具的校準係統

●     采用用於監控和控製分選機關鍵設置參數的測試機器，比如浸泡時間和隔溫罩吹氣溫度

●     采用用新型接觸器設計方案

●     用於測試軟硬件的增強版設計規格

超越現狀

新型解決方案的效果尤為引人注目。我們的測試結果顯示出：在溫度線性和精度兩個方麵均有明顯的提升。圖4 顯示了分別在150°C
、125°C 和 -40°C 時，TJ 測試溫度的表征。采用新一代 MPS 獨有測試方法，幾乎沒有造成任何溫度的下降，而且持續線性度

圖4：采用MPS 專有 AECQ 方法測試溫度性能

此種增強版的溫度測試方法優勢很明顯：QA抽chou檢jian失shi效xiao的de減jian少shao，使shi得de生sheng產chan扣kou留liu批pi次ci數shu量liang隨sui之zhi減jian少shao
，繼ji而er降jiang低di了le處chu理li扣kou留liu批pi次ci的de工gong時shi
，普pu遍bian增zeng加jia了le製zhi造zao的de產chan能neng。更geng加jia一yi致zhi的de生sheng產chan製zhi造zao條tiao件jian和he更geng加jia精jing確que的de測ce試shi特te性xing，大da大da提ti高gao了le批pi次ci的de良liang率lv。一yi般ban來lai說shuo

，在zai初chu始shi批pi次ci生sheng產chan環huan節jie，由you於yu操cao作zuo員yuan設she置zhi了le不bu正zheng確que的de溫wen度du而er導dao致zhi的de錯cuo誤wu也ye會hui相xiang應ying減jian少shao。

結論

汽車可靠性的重擔最終將取決於 IC 製造商是否能夠準確，精確地測試產品。然而，傳統的溫度測試方法存在如此大的溫差

，如何能保證結果的可靠性和精確度呢？MPS 通過使用新專利技術--溫度測試係統（正在申請專利中）完美地解決了這一難題，可以保證芯片測試溫度是真正的結溫（TJ）。而且我們已經在所有的 MPS 工(gong)業(ye)和(he)汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)上(shang)采(cai)用(yong)了(le)這(zhe)種(zhong)溫(wen)度(du)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)，以(yi)確(que)保(bao)數(shu)據(ju)手(shou)冊(ce)中(zhong)的(de)參(can)數(shu)按(an)規(gui)格(ge)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)。該(gai)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)能(neng)使(shi)汽(qi)車(che)級(ji)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)測(ce)試(shi)質(zhi)量(liang)高(gao)度(du)準(zhun)確(que)，力(li)求(qiu)助(zhu)力(li) MPS 產品達到零缺陷的黃金標準。

來源：MPS，作者：Rudy Richter, Director of Test Engineering & Facilities, and Dave Wang, Test Engineering Section Manager (Industrial)

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