微控制器 MCU 芯片广泛应用于消费电子 (手机, 打印机), 计算机网络, 工业控制, 医疗设备, 汽车电子以及智慧家庭等领域. 其中, 汽车是 MCU 芯片最大的应用市场, 传统汽车单车会平均用到 70个左右, 而新能源汽车则需要用到 300多个, 应用领域包括 ADAS, 车身, 底盘及安全, 信息娱乐, 动力系统等, 几乎无处不在. 上海伯东美国 inTEST 高低温测试机可以快速提供需要的模拟环境温度, 解决了因为环境受限的 MCU 芯片高低温测试难题.
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停机. 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, 经上海伯东推荐, 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:
| MCU 芯片温度等级 | 等级 | 工作温度范围 | 备注 |
| Level 0 | - 40℃～150℃ | 最高范围 | |
| Level 1 | - 40℃～125℃ | 一般等级 | |
| Level 2 | - 40℃～105℃ | 一般等级 | |
| Level 3 | - 40℃～85℃ | 最低范围 |
对客户提出的测试要求, 上海伯东提供微控制器 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
| 型号 | ATS-545 | ATS-710E | ECO-710E | ATS-535 | |||
| 温度范围 °C | -75 至 + 225 | -75至+225 | -80 至 +225 | -60 至 +225 | |||
| 变温速率 | -55 至 +125°C 约 10 S+125 至 -55°C 约 10 S | -55 至 +125°C 约 10 s+125 至 -55°C 约 10 s | -55 至 +125°C, ≤ 10S125 至 -55°C, ≤ 10S | -40至+ 125°C < 12 s+125至-40°C < 40 s | |||
| 空压机 | 额外另配 | 额外另配 | 额外另配 | 内部集成空压机 | |||
| 控制方式 | 旋钮式 | 触摸屏 | 触摸屏 | 旋钮式 | |||
| 气体流量 scfm | 4 至 18 | 4 至 18 | 4 至18 SCFM | 5 | |||
| 温度显示和分辨率 | +/- 0.1°C | ||||||
| 温度精度 | 1.0°C（根据 NIST 标准校准时） | ||||||
| 电源 | 200-250VAC, 50/60Hz, 30A,1phase | 200-250VAC, 50/60Hz, 30A,1phase | 200-250VAC, 50/60Hz, 20A,1phase | 220±10%VAC, 50/60Hz, 30A | |||
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.
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