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    科普小學堂第十三期:老化機臺,獨立溫控 vs 非獨立溫控
    來源:中睿技術檢測 2023-07-07 |  375

    高溫工作壽命實驗HTOL?


    HTOL是提供芯片高溫環境以及工作狀態電源加壓,以此加速模擬芯片運行老化的狀態??商嵩绨l現產品設計的缺失、制造工藝的缺陷,以及短時間內評估產品壽命,也可利用其篩選出芯片早夭期相關的故障。

     

    對于老化機臺會有什么需求?

    1.    機臺需要長時間提供芯片穩定的高溫環境。

    2.    機臺需要長時間提供芯片電源,并支持所需的電流。

    3.    機臺需要長時間提供芯片工作向量。

     圖片1.png

            圖一:芯片老化壽命機

     

    獨立溫控 vs 非獨立溫控

    為什么會有獨立溫控與非獨立溫控?

        早期芯片功耗低,芯片之間的功耗差異性小, 

    所以結溫的差異相對小。因此使用爐溫對爐內所有芯片同步加溫,除非芯片本身異常導致燒毀,基本上不會出現溫度過度加壓的情況。

        后來因為芯片功耗漸漸變大,因此會使用公式計算高溫下結溫,確認結溫大于125度時所需的爐溫。因此個別芯片對應的爐溫便產生了變化,10種芯片最多可能會出現10種爐溫的情況。以至于因溫度不同可能需要等待爐位的情況日益增加。

        當芯片超過10W后,使用爐溫控制溫度便開始出現風險。因為芯片功耗大相對的芯片本身的溫度也高,使用高溫爐溫控制的情況下,可能導致陷入溫度上升導致電流上升,電流上升又導致溫度上升的循環中,導致爐溫無法控制在設定的溫度或是溫度過度加壓的情況發生。因此廠商開發出獨立溫控的機臺來避免爐溫控制的相關問題。

     

    獨立溫控與非獨立溫控差異點?

    非獨立溫控機臺最主要是透過爐體加溫,給予爐內相同溫度。

    獨立溫控機臺主要是透過Socket上的Heater加溫,只針對對應socket內的芯片加溫,而爐體溫度一般會設定在35度左右,可利用低爐溫協助降溫。

    圖片2.png

    圖二:獨立溫控原理

     

    獨立溫控機臺可以視為非獨立溫控機臺的升級版,其主要將加熱區域縮小至單一芯片并可以個別控制其溫度。因為機臺控制表面溫度于相同溫度,因此可以解決芯片功耗落差大,溫度差異的問題;亦可抑制溫度與電流同步上升的循環問題。也因為爐溫低可協助散熱,因此可以支持大功耗芯片迅速散熱的問題。

     

    圖片3.png

         圖三:獨立溫控監控畫面


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