在半导体、电子元器件等产品的可靠性测试领域,接触式高低温冲击测试设备是评估器件苛刻温度耐受能力的核心设备之一。其通过直接接触的方式,快速将测试温度传递至被测器件,模拟产品在实际应用中可能遭遇的急剧温变环境,以此检测器件性能稳定性与结构完整性。
一、设备核心构成
接触式高低温冲击测试设备的稳定运行依赖于多模块协同工作,核心构成包括接触传导模块、温度调节模块、动力驱动模块与控制监测模块,各模块功能明确、衔接紧密。

接触传导模块是实现温度传递的关键,核心部件为测试压头。测试压头采用高导热系数材料制作,确保温度能够快速、均匀地传导至被测器件表面。压头表面经过高精度加工,保证与器件的良好贴合,减少接触间隙导致的温度传递。部分设备的测试压头配备压力调节机构,可根据器件规格准确控制接触压力,既保障传导效率,又避免压力过大损坏器件。同时,压头内部设计有气流通道或导热介质循环路径,配合温度调节模块实现快速温变。
温度调节模块承担高低温生成与切换任务,由加热单元、制冷单元与介质循环系统组成。加热单元通过特定传热方式快速提升压头温度,制冷单元则采用多级制冷技术实现降温,覆盖从低温到高温的宽温度范围。介质循环系统负责导热介质的传输与循环,将加热或制冷后的介质输送至测试压头,通过热交换实现压头温度的快速调节。介质选择需兼顾导热效率与稳定性,确保在苛刻温度下仍能保持良好的传热性能。
动力驱动模块为设备运行提供动力支持,包括驱动测试压头运动的执行机构与介质循环泵。执行机构可准确控制压头的升降、平移,实现与被测器件的准确对接与分离;循环泵为导热介质的流动提供动力,保障介质在温度调节模块与测试压头之间的快速循环,提升温度切换效率。
控制监测模块是设备的核心,由控制器、传感器与人机交互界面组成。控制器采用可编程逻辑控制单元,具备强大的指令执行与逻辑运算能力;传感器包括温度传感器、压力传感器等,实时采集压头温度、接触压力、介质状态等数据。
二、温度冲击实现机制
接触式高低温冲击测试设备通过预热与预冷、接触传导、温度切换三个阶段的紧密衔接,实现快速准确的温度冲击测试。
预热与预冷阶段,设备根据设定的高温和低温目标值,同时启动加热与制冷单元,将导热介质分别加热或冷却至所需温度。传感器实时监测介质状态,待温度稳定后系统进入待机,为后续快速切换做好准备。接触传导阶段,控制器发出指令后,测试压头移动并与被测器件表面紧密贴合。预热或预冷后的导热介质通过循环系统流经压头,直接将热量或冷量稳定传递给器件。此过程中,压力传感器持续监测接触压力,确保传热效率与器件安全。温度切换阶段,当器件在当前温度下保持设定时间后,控制器指令介质循环系统快速切换流向,将另一温度的介质输送至测试压头。由于介质已提前完成温度调节,切换过程无需等待加热或制冷,从而大幅缩短切换时间。
接触式高低温冲击测试设备通过科学的模块构成、稳定的温度冲击机制与严谨的控温保护逻辑,实现了对半导体器件等产品的准确温度冲击测试,保障测试精度与安全。