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振动与冲击下的芯片可靠性验证:芯片老化座筑牢芯片测试防线

发布日期:2025-12-08 10:27:17浏览次数:75

在芯片全生命周期可靠性评估体系中,老化测试是检验芯片长期稳定工作能力的核心环节,而振动测试与冲击测试作为其中关键的机械应力验证项目,直接决定了芯片在实际应用场景中的“生存能力”。

这两项测试通过模拟运输过程中的颠簸振动、安装环节的碰撞冲击、以及车载、工业等场景下的持续机械载荷,精准评估芯片在机械应力作用下的性能稳定性与结构完整性。德诺嘉电子深耕芯片老化测试领域,其研发的芯片老化座凭借卓越的机械适配性与信号保障能力,成为振动和冲击测试中不可或缺的核心器件,为测试的精准实施提供了关键支撑。

芯片振动和冲击测试解决方案 (1).png

振动测试的核心价值在于模拟芯片从生产车间到终端应用的全链路振动环境,排查芯片因持续机械振动导致的焊点脱落、引脚变形、内部封装开裂等潜在故障。在运输环节,芯片可能面临货车行驶中的低频持续振动;在工业应用场景中,流水线设备的高频振动会直接作用于芯片;而车载芯片则需承受发动机运转、路面颠簸带来的复合振动。传统测试中,若老化座的固定结构不稳定或接触性能不佳,极易出现测试过程中芯片接触不良、信号中断等问题,导致测试数据失真,无法准确判断芯片的振动耐受性。

德诺嘉电子针对振动测试的核心痛点,从结构设计与材料选型双维度进行技术突破,打造出高稳定性的芯片老化座。在固定结构设计上,其老化座采用“多点卡扣+弹性预压”双重固定机制,通过精准计算芯片封装尺寸,在老化座四周设置自适应卡扣,可实现对不同封装类型芯片(QFP、BGA、LGA等)的紧密固定,同时底部弹性预压机构提供20-30N的均匀压力,确保芯片在5-2000Hz的宽频振动范围内无位移偏差。

芯片振动和冲击测试解决方案 (2).png

在材料选择上,老化座主体采用高强度铝合金材质,经阳极氧化处理后硬度高达HRC50以上,可有效抵御振动过程中的机械磨损与形变;接触探针则选用高弹性铍铜材质,配合镀金工艺,不仅确保了接触阻抗稳定在50mΩ以内,更能在百万次振动冲击下保持弹性不变,避免因探针弹性疲劳导致的接触失效。

某汽车电子企业在车载MCU芯片振动测试中,采用德诺嘉老化座后,测试过程中芯片接触不良率从传统产品的8%降至0.2%,成功完成了1000小时的持续振动老化测试,精准筛选出耐振动性能不佳的芯片批次。

冲击测试则聚焦于模拟芯片在安装、搬运过程中可能遭遇的瞬时机械冲击,如芯片插拔时的碰撞、运输过程中的跌落、设备启停时的瞬时载荷等,评估芯片在瞬时冲击力作用下的结构与性能稳定性。这类瞬时冲击往往具有载荷大、作用时间短(通常在毫秒级)的特点,极易导致芯片内部键合线断裂、封装胶体开裂、引脚弯折等不可逆损伤。

芯片振动和冲击测试座.JPG

在冲击测试中,老化座不仅需要牢牢固定芯片,避免芯片因瞬时冲击脱离测试工位,更需缓冲冲击力对芯片的直接作用,同时保障测试信号的瞬时传输稳定性,这对老化座的抗冲击能力与信号承载能力提出了极高要求。

针对冲击测试的严苛需求,德诺嘉电子创新研发出“缓冲-限位-抗冲击”三位一体的老化座设计方案。在缓冲结构上,老化座底部集成高弹性硅胶缓冲垫,该缓冲垫采用特殊配方,可在承受500g(重力加速度)瞬时冲击时,将冲击力衰减70%以上,有效降低冲击载荷对芯片封装的直接作用;在限位保护上,老化座内部设置精准的机械限位装置,严格控制芯片的位移行程在0.1mm以内,避免芯片因过度位移导致引脚弯折;

在信号保障上,老化座采用短路径信号传输设计,缩短芯片引脚与测试接口的传输距离,同时优化接地结构,减少冲击过程中因电磁干扰导致的信号波动。在某消费电子企业的芯片跌落冲击测试中,德诺嘉老化座成功承受了1.5米高度的自由跌落冲击(冲击载荷达300g),测试后芯片仍保持稳定的信号传输,老化座的接触性能无任何衰减,完美适配了企业对芯片运输冲击耐受性的测试需求。

除了核心的结构与材料创新,德诺嘉电子芯片老化座还具备极强的场景适配性,可满足不同行业芯片的振动与冲击测试需求。针对车规级芯片的严苛测试标准,其老化座支持-40℃~150℃的宽温域工作环境,可在高低温循环与振动冲击复合测试中保持稳定性能;

芯片振动和冲击测试老化座.JPG

针对工业控制芯片的高电压、大电流测试需求,老化座内置过流保护与绝缘防护结构,在振动冲击测试中可有效避免短路故障;针对消费电子芯片的小型化趋势,其推出的微型老化座体积较传统产品缩小40%,可适配高密度测试场景下的振动与冲击测试。

芯片的振动与冲击耐受性直接关系到终端产品的使用安全与寿命,而德诺嘉电子芯片老化座通过精准的固定设计、优异的抗冲击性能与稳定的信号传输能力,为可靠性老化测试的顺利实施提供了核心保障。

在半导体产业对芯片可靠性要求不断提升的背景下,德诺嘉电子的技术创新不仅推动了芯片老化测试效率与精准度的提升,更助力国产芯片在机械应力耐受性评估领域实现了更严格的质量管控。未来,随着车载、工业等高端领域对芯片可靠性要求的持续升级,德诺嘉电子将持续深耕老化座的机械结构优化与性能提升,为芯片可靠性测试提供更全面、更稳定的解决方案。

 


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