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一、设备基本组成与工作原理

1. 测试腔（温箱）：封闭空间，可快速升降温（通常范围：-60℃~+150℃，部分设备可达 - 100℃~+200℃），内部有样品放置台和温度传感器。

2. 温控系统：含加热器、制冷机组（如压缩机制冷 + 半导体辅助控温）、风道循环装置，实现腔体内温度精准控制（波动≤±0.5℃）。

3. 测试接口模块：

• 电连接器（如探针台、测试插座）：连接芯片与外部测试仪器（示波器、万用表、信号发生器等），传输电信号。

• 信号线缆：需耐高温 / 低温，避免温度变化影响信号传输。

4. 控制系统：工业计算机或触摸屏，用于设置温度参数、测试流程、报警阈值等，支持手动 / 自动模式。

5. 安全保护装置：超温报警、过流保护、腔门连锁（开门时暂停升降温）、制冷机压力保护等。

二、操作前的准备工作

1. 环境检查

• 设备放置在平整、通风良好的场地，远离热源、水源和腐蚀性气体，预留≥50cm 的散热空间（尤其制冷机侧）。

• 电源：确认电压（如 AC 220V/380V）、频率与设备匹配，接地可靠（避免静电损坏芯片和设备）。

• 制冷介质：若为水冷式制冷机，检查冷却水流量、压力是否达标（通常 0.2~0.5MPa），水质需洁净（避免结垢堵塞）。

2. 样品与工具准备

• 芯片：确认样品型号、测试要求（如温度点、测试时长、需验证的参数），提前固定在测试载具（如 PCB 板、样品架）上，避免直接用手接触（需戴防静电手环 / 手套）。

• 测试线缆：检查线缆是否老化、接头是否松动，确保与芯片引脚、测试仪器接口匹配（如 USB、GPIB、射频接口等）。

• 辅助工具：防静电镊子、扳手（固定接口）、记录本（记录测试数据）。

3. 设备自检

• 开机前检查腔门密封胶条是否完好（避免温度泄漏），内部无杂物、水渍。

• 启动设备电源，观察控制面板是否正常自检（无报错代码），风扇、制冷机运行声音是否正常。

叁、详细操作步骤

步骤 1：样品装载与连接

1. 打开测试腔门（部分设备需先按下 “开门许可" 按钮，解除连锁保护），将固定好芯片的载具平稳放置在样品台上，确保芯片与样品台接触良好（若需快速传导温度，可涂抹导热硅脂）。

2. 连接电信号：将测试线缆一端接入芯片引脚（或载具接口），另一端连接到外部测试仪器（如半导体参数分析仪、ATE 自动测试系统），确保接线无误（避免短路）。

3. 关闭腔门，确认门扣锁紧（腔门未关严时，设备无法启动升降温程序）。

步骤 2：参数设置

1. 在控制面板或配套软件中选择 “手动模式"（单温度点测试）或 “自动模式"（多温度点循环测试）。

2. 关键参数设置：

• 目标温度：根据测试需求输入（如 - 40℃、25℃、85℃、125℃），注意不可超过设备温区范围。

• 升温 / 降温速率：设置温度变化速度（通常 5~10℃/min，速率过快可能导致芯片热应力过大，或温箱超调）。

• 稳定时间：温度达到目标值后，保持该温度的时间（如 10~30 分钟，确保芯片温度与腔体温一致）。

• 测试时长：每个温度点下的测试持续时间（可与稳定时间迭加，或单独设置）。

• 报警阈值：设置温度上下限（如目标温度 ±5℃），设备自动停机并报警。

步骤 3：启动测试

1. 确认参数无误后，点击 “启动" 按钮，设备开始按程序运行：

• 若为降温：制冷机启动，腔体内温度下降，风道循环风扇运行（均匀温度）；

• 若为升温：加热器工作，温度上升；

• 温度接近目标值时，系统自动微调（如 PID 控制），进入 “稳定阶段"。

2. 稳定阶段结束后，通过测试仪器对芯片进行性能测试（手动记录数据或通过软件自动采集）。

步骤 4：多温度点循环测试（自动模式）

• 在自动模式下，可预设多个温度点（如 - 40℃→25℃→85℃→125℃→25℃），设置每个点的稳定时间和测试步骤，设备会自动依次切换温度并执行测试，适合可靠性验证（如高低温循环试验）。

步骤 5：测试结束与样品取出

1. 单个温度点测试完成后，可手动停止程序，或设置 “结束温度"（如回到 25℃常温）。

2. 待腔体内温度降至常温（避免样品骤冷骤热损坏），按下 “开门许可"，打开腔门，断开测试线缆，用防静电镊子取出芯片，放入防静电盒中。