在半导体产业的可靠性测试环节中,高精度半导体老化箱是核心设备之一。其通过模拟苛刻环境与工作应力,加速半导体器件的老化过程,帮助提前识别潜在问题陷、验证产品长期稳定性,为器件设计优化与生产工艺改进提供关键依据。
一、核心功能模块
核心功能模块是高精度半导体老化箱实现测试目标的基础,主要承担环境模拟与应力施加两大核心任务,包括温度控制模块与器件应力施加模块,二者协同构建符合测试需求的老化环境。

温度控制模块负责模拟半导体器件在实际应用中可能遭遇的苛刻温度条件。该模块由加热单元、制冷单元及均匀化装置组成,能够实现宽范围的温度调节。加热与制冷单元通过闭环控制逻辑,快速响应温度设定值,维持腔体内部温度稳定。均匀化装置通过气流循环设计,确保腔体内温度分布均匀,避免局部环境差异对测试结果产生影响,为所有测试器件提供一致的环境基准。
器件应力施加模块用于为半导体器件提供工作过程中的电应力,模拟其实际运行状态。该模块包含多路单独的电源供应单元,可根据测试器件的规格,为每个测试工位单独设定电压、电流等工作参数。电源供应单元具备稳定的输出特性,能够在长期测试过程中维持参数恒定,确保施加的电应力符合测试方案要求。同时,模块支持多类型器件适配,可满足不同封装、不同功能半导体器件的测试需求,提升设备的通用性。
二、辅助支撑系统
辅助支撑系统虽不直接参与测试核心流程,但为系统的稳定运行、测试安全及操作便捷性提供重要保障,主要包括结构防护系统、气路与液路系统及安全保护系统。
结构防护系统是老化箱的基础框架,采用密闭式腔体设计,具备良好的保温、隔热与密封性能,减少外界环境对内部测试条件的干扰。腔体内部采用耐腐蚀、耐高温的材料制作,避免与测试环境中的介质发生反应,保障设备使用周期与测试安全性。腔体外部配备操作门与观察窗,操作门设有密封装置,观察窗采用耐高温、防雾设计,方便操作实时观察腔体内器件状态,且不影响内部环境稳定性。
气路与液路系统为测试过程提供介质传输与循环支持。气路系统负责腔体内部的气流循环与换气,确保温度均匀分布,同时可根据测试需求引入特定气体,模拟特殊工作环境。液路系统主要为制冷、加热单元提供冷却或加热介质循环,保障温度控制模块的正常运行。
安全保护系统是保障设备与操作安全的关键。该系统集成了多重防护机制,包括过温保护、过压保护、漏电保护、低液位保护等。当设备运行过程中出现温度超标、电压异常、介质泄漏等情况时,安全保护系统会立即启动预警机制,并自动采取停机、切断电源等应急措施,防止设备损坏与安全事故发生。
高精度半导体老化箱的系统构成围绕准确模拟、稳定运行、数据可靠的核心需求展开,核心功能模块、辅助支撑系统与控制数据处理单元相互配合、协同工作,共同实现对半导体器件的高精度老化测试。