——面向半导体芯片领域的高可靠性验证体系

广东众志检测仪器有限公司

前言

半导体芯片的可靠性直接决定了终端产品的性能边界与使用寿命。从晶圆制造到封装测试，从消费电子到车规级应用，每一颗芯片在其全生命周期中都需要经受温度、湿度、振动等多重环境应力的考验。当前，半导体行业正面临多重挑战：先进制程对温度控制精度的要求已进入±0.1℃量级，车规级芯片认证标准持续收紧，量产阶段的可靠性筛选规模不断扩大。与此同时，环境试验数据的完整性与可追溯性已成为通过AEC-Q100、CNAS等审核的关键门槛。

广东众志检测仪器有限公司自2005年成立以来，始终专注于模拟环境与可靠性试验设备的研发与制造，已构建了覆盖半导体芯片全场景的环境试验解决方案体系。公司获评国家高新技术企业、广东省“专精特新”企业、东莞市上市后备企业，通过ISO 9001质量管理体系、ISO 14001环境管理体系、ISO 45001职业健康管理体系及CE认证。目前拥有员工300余人，年销售额超3亿元，累计获得国家专利105项，产品远销全球40余个国家和地区。

一、全场景环境试验解决方案

1.1 全场景环境模拟能力

半导体芯片从研发验证到量产筛选，需要经历多层次、多类型的环境应力试验。众志检测仪器围绕芯片全生命周期构建了完整的环境模拟能力矩阵：

温度类试验：覆盖高低温存储与工作试验、温度循环试验、快速温度变化试验（温变速率最高达线性20℃/min）、温度冲击试验（两箱式提篮结构与三箱式静态切换两种方案）以及高温老化试验（HTOL/HTRB）。设备温度范围覆盖-80℃~+150℃，较行业常规标准温域更为宽裕，可满足从低温老化（LTOL）到高温老化（HTOL）的全场景测试需求。

湿度类试验：包括恒温恒湿试验、湿热循环试验、HAST高压加速老化试验（蒸汽温度105℃~150℃，湿度65%～100% RH）、PCT高压蒸煮试验等。针对半导体封装器件的湿气敏感性评估，可依据JESD22-A101（稳态温湿度偏压寿命试验）和JESD22-A110（HAST）标准执行有偏置或无偏置的加速湿热测试。

机械环境类试验：涵盖振动试验、温度－湿度－振动三综合试验，可模拟芯片在运输、安装及工作过程中面临的复合机械应力环境。

特殊环境类试验：包括淋雨试验、砂尘试验、盐雾试验（含复合盐雾）、阳光模拟试验、低气压试验以及多耦合气候环境模拟。多耦合气候环境舱可集成温度、湿度、阳光模拟、车速仿真等多因素于一体，已成功应用于头部储能企业等客户现场。

1.2 试验标准覆盖体系

众志检测仪器的环境试验设备体系可满足国内、国际、军工、电子行业等多层级标准要求：

国际标准：IEC 60068系列（环境试验）、MIL-STD-883（微电子器件试验方法）、MIL-STD-810（环境工程考虑与实验室试验）。

汽车电子标准：AEC-Q100可靠性认证体系中规定的加速环境应力测试项目，包括温度循环（TC，JESD22-A104）、功率负载温度循环（PTC，JESD22-A105）、高温高湿偏压（THB，JESD22-A101）、高加速湿热应力测试（HAST，JESD22-A110）、预处理（PC，J-STD-020/JESD22-A113）等。

JEDEC标准：JESD22系列覆盖温度循环（JESD22-A104F）、温湿度偏压循环寿命（JESD22-A100）、稳态温湿度偏压寿命（JESD22-A101B）、HAST（JESD22-A110）、高温工作寿命（JESD22-A108）等核心试验方法。

国内标准：GB/T系列国家标准及GJB系列军用标准，覆盖温度、湿度、振动、冲击等环境试验项目。

1.3 零部件、产品整机与批量测试

众志检测仪器的产品谱系覆盖20升桌面型设备至100m³以上步入式环境舱的全尺寸梯度，可满足不同规模、不同阶段的测试需求：

零部件/样品级测试：20升桌面型高低温试验箱适用于芯片三温（高温/常温/低温）测试及微小型零部件验证，220V供电，1小时仅耗1度电，适合研发实验室的紧凑空间部署。半导体27升桌面型高温试验箱专为芯片高温老化筛选设计。

产品整机级测试：恒温恒湿试验箱、快速温变试验箱、冷热冲击试验箱等标准机型，容积覆盖10升至512升，适配封装器件、模块、PCBA等整机产品的环境可靠性验证。

批量测试/量产筛选：步入式高低温试验箱、步入式恒温恒湿试验箱、步入式快速温变试验箱及步入式冷热冲击试验箱，容积可定制至4～1200m³及以上尺寸，支持批量样品的并行老化与筛选测试。

1.4 研发与量产阶段全覆盖

研发验证阶段：快速温变试验箱（温变速率可达20℃/min）用于加速暴露设计缺陷，缩短研发周期；冷热冲击试验箱用于评估封装结构的热疲劳寿命；HAST高压加速老化试验箱可在数天内模拟数年自然条件下的湿气退化过程，显著压缩验证时间窗口。

量产筛选阶段：精密高温老化试验箱支持RT~500℃宽范围线性控温，150℃升温仅需20分钟，可高效执行集成电路高温工作寿命试验（HTOL），完成芯片125℃~150℃的长期高温寿命测试与量产筛选。设备支持长时间连续运行，采用第二代节能技术，适配半导体规模化测试对设备稳定性和能耗控制的要求。

二、一站式环境试验设备供应商

众志检测仪器构建了覆盖半导体芯片全场景测试需求的产品矩阵，从单台设备供应升级为“场景化解决方案提供者”，为客户提供从试验室规划、测试方案设计、仪器选配到数据管理的全链路服务。

2.1 标准试验箱系列

高低温试验箱温度波动度控制在±0.25℃以内，优于行业0.5℃的标准；温度偏差控制在±1.5℃以内，通过CFD仿真优化风道设计，推出“C”型、“水平”型、“倒8字”型等多元风道结构，实现带载均匀性在1℃~1.5℃范围内，满足半导体行业对温度均匀性的核心要求。

2.2 步入式试验室系列

包括步入式高低温试验箱、步入式恒温恒湿试验箱、步入式快速温变试验箱、步入式冷热冲击试验箱，步入式高低温低气压试验箱以及大型步入式老化房。温度范围可覆盖-80℃~+150℃，控制精度达±0.1℃，适用于整机产品及批量样品的环境适应性验证。

2.3 综合环境试验系列

温度－湿度－振动三综合试验箱：集温度、湿度与振动功能于一体，与适配的振动台配合，满足半导体器件、汽车零部件及电工电子产品在复杂环境应力下的可靠性评估。

高低温低气压试验箱：模拟高海拔低气压环境，适用于航空航天级芯片及器件的环境适应性验证。

多耦合气候环境舱：集成温度、湿度、阳光模拟、车速仿真等多因素的综合环境模拟系统，项目荣获2026年度广东省产品认证服务协会科技进步奖一等奖。

2.4 特殊环境试验系列

复合盐雾试验箱、淋雨试验箱、砂尘试验箱、阳光模拟试验箱等，覆盖半导体器件在户外或特殊工况下的耐腐蚀、防水防尘及光老化测试需求。

2.5 半导体专用老化设备

HAST高压加速老化试验箱：蒸汽温度105℃~150℃，湿度65%～100%RH，压力0~2.0kg/cm²，主要用于评估非气密封装器件（塑封IC、功率器件、模块）的湿气可靠性，可在数天内模拟数年自然退化过程。