车载芯片温控测试设备工作原理-普泰克

二、详细工作原理

1. 温度控制系统：精准模拟车载温度环境

• 加热 / 制冷装置：

• 制冷：多采用半导体制冷片（TEC），通过直流电驱动半导体材料的珀尔帖效应（电子迁移吸热 / 放热），实现快速降温（可达 - 60℃）；部分设备搭配压缩机制冷，适合大负载、低温持续测试。

• 加热：采用加热丝或薄膜加热器，通过电流焦耳效应产热，配合功率调节实现精准升温（最高可达 180℃）。

• 温度监测与闭环控制：
  舱内嵌入高精度温度传感器（如 PT100、热电偶，精度 ±0.1℃），实时采集舱内温度并反馈至中央控制器；控制器通过PID 算法（比例 - 积分 - 微分控制）动态调节加热 / 制冷功率，确保温度稳定在设定值（如 ±0.5℃波动），或按预设曲线（如 - 40℃→25℃→125℃循环，温变速率 5℃/min）运行。

• 温度均匀性保障：
  舱内集成气流循环风扇，通过强制对流让舱内温度分布均匀（避免局部温差过大），尤其针对多芯片同时测试场景，确保每个芯片处于一致的温度环境。

2. 测试系统：实时捕捉芯片性能变化

• 芯片连接方式：
  通过探针台（针对未封装芯片）或定制测试座（针对封装芯片）与芯片的引脚 / 焊盘建立电连接，确保低接触电阻（＜10mΩ），避免接触不良影响测试精度。

• 测试信号生成与采集：
  集成信号发生器、示波器、万用表、频谱分析仪等模块，向芯片输入预设激励信号（如时钟信号、输入电压），同步采集芯片的输出信号（如输出电压、电流、数据传输速率、误码率等），实时判断芯片在不同温度下的功能是否正常、参数是否漂移。

• 负载模拟：
  部分设备内置电子负载模块，模拟芯片在实际工作中的负载变化（如车载 MCU 的算力负载、电源芯片的输出电流波动），测试芯片在温度 + 负载双重压力下的稳定性。

3. 环境模拟舱：隔绝干扰，保障测试真实性

• 舱体采用隔热材料（如聚氨酯发泡、气凝胶），减少与外界的热交换；

• 密封结构配合惰性气体（如氮气）吹扫功能，可排除舱内湿气、氧气，避免芯片在低温下结露或高温下氧化；

• 部分设备集成防电磁干扰（EMI）设计（如金属屏蔽层），避免外界电磁信号干扰芯片测试（尤其针对车载射频芯片、雷达芯片）。

4. 中央控制系统：协同调度，实现自动化测试

• 测试方案预设：用户可根据测试标准（如 AEC-Q100 的温度循环测试、高温工作寿命测试）设定温度曲线（如 - 40℃保持 1h→升温至 125℃保持 1h，循环 1000 次）、测试节点（如每 5℃记录一次参数）；

• 同步控制：实时协调温度控制系统与测试系统，确保温度达到设定值后自动启动测试，避免温度波动影响测试结果；

• 数据记录与分析：自动存储温度 - 性能关联数据（如某芯片在 125℃时功耗突增 30%），生成趋势图表，通过预设阈值（如功耗偏差＞10% 判定为不合格）自动判断芯片是否达标。