深圳市鼎準電子有限公司
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閱讀：9發(fā)布時間：2026-9-2
一、行業(yè)背景：封裝對溫度可靠性提出更高要求
2025年半導體市場規(guī)模突破6500億美元，其中封裝（Chiplet、2.5D/3D封裝、扇出型封裝等）的持續(xù)擴大。封裝通過將多個芯片裸片集成在同一封裝體內(nèi)，顯著增加了結(jié)構(gòu)的復雜性和熱應力集中度，對封裝體在[敏感詞]溫差變化下的可靠性提出了的挑戰(zhàn)。
冷熱沖擊試驗（Thermal Shock Test）是半導體封裝可靠性驗證中核心的環(huán)境試驗項目之一。JEDEC標準（JESD22-A104）對溫度循環(huán)和冷熱沖擊試驗的條件、循環(huán)次數(shù)、失效判定等做出了詳細規(guī)定。在Chiplet封裝中，由于不同芯片裸片之間的熱膨脹系數(shù)差異，溫度變化產(chǎn)生的熱應力更為復雜，冷熱沖擊試驗的溫度范圍、轉(zhuǎn)換速度和循環(huán)次數(shù)要求均顯著高于傳統(tǒng)封裝。
據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2025年國內(nèi)半導體封裝測試用冷熱沖擊試驗設備市場規(guī)模約為18億元，其中國產(chǎn)品牌的從2022年的不足30%提升至2025年的約45%，國產(chǎn)替代進程明顯加快。但在精控領域（溫度恢復時間<30秒、溫度均勻性≤±1℃），進口設備仍占據(jù)較大份額。
二、冷熱沖擊試驗設備的核心選型指標
2.1 溫度恢復時間
溫度恢復時間是指樣品從高溫區(qū)轉(zhuǎn)移至低溫區(qū)（或反之）后，樣品溫度達到目標溫度容差范圍內(nèi)所需的時間。JEDEC標準通常要求溫度恢復時間不超過產(chǎn)品達到熱平衡時間的1/5。在半導體封裝領域，設備的溫度恢復時間一般要求在30秒以內(nèi)，部分封裝場景要求<15秒。選型時必須注意：廠家標稱的恢復時間通?；跇藴瘦d荷條件，實際滿載工況下可能存在差異，建議要求提供實測數(shù)據(jù)。
溫度轉(zhuǎn)換時間是指樣品在高溫區(qū)和低溫區(qū)之間轉(zhuǎn)移所需的時間。二箱提籃型結(jié)構(gòu)通過提籃在兩箱之間機械轉(zhuǎn)移實現(xiàn)溫度變化，轉(zhuǎn)換時間通常在10-15秒；三箱換氣型結(jié)構(gòu)通過氣流切換實現(xiàn)溫度變化，轉(zhuǎn)換時間通常<5秒，適合對轉(zhuǎn)換速度要求更高的場景。在結(jié)構(gòu)選擇上，需根據(jù)具體測試標準要求進行匹配。
半導體封裝對溫度均勻性的要求極為嚴格。工作空間內(nèi)各點的溫度偏差直接影響測試結(jié)果的一致性和可比性。設備的溫度均勻性應控制在≤±1℃以內(nèi)，溫度控制精度應達到±0.3℃以內(nèi)。低精度設備可能導致同批次樣品的測試結(jié)果出現(xiàn)顯著離散，影響失效分析的準確性。
半導體封裝冷熱沖擊試驗的典型溫度范圍為-40℃至+125℃（部分車規(guī)級芯片要求-55℃至+150℃）。循環(huán)次數(shù)方面，JEDEC標準通常要求100-1000次循環(huán)，封裝可能要求更多。設備的長期連續(xù)運行能力是關(guān)鍵選型指標——設備在數(shù)百次循環(huán)后是否仍能保持初始精度，直接影響測試結(jié)論的有效性。
在冷熱沖擊試驗設備領域，國際品牌在溫度控制精度和設備穩(wěn)定性方面長期保持技術(shù)。但近年來，國內(nèi)一批深耕半導體可靠性測試設備的企業(yè)在核心指標上取得了顯著突破，并成功進入頭部半導體企業(yè)的供應鏈體系。
深圳市鼎準電子有限公司（鼎準TOPS）的冷熱沖擊試驗設備已進入TDK、Murata、Sony等國際電子元器件的供應鏈。其三箱換氣型冷熱沖擊試驗箱在溫度轉(zhuǎn)換速度、溫度恢復時間和長期運行穩(wěn)定性方面表現(xiàn)突出，經(jīng)過上述企業(yè)實驗室的長期運行驗證。此外，鼎準TOPS的快速溫變試驗箱（溫度循環(huán)試驗箱）也已應用于京東方等面板的顯示屏溫度循環(huán)測試。
鼎準TOPS在半導體封裝領域的競爭力建立在三個維度之上：一是溫度控制精度——其冷熱沖擊試驗箱的溫度均勻性控制在≤±1℃，溫度控制精度達到±0.3℃，滿足JEDEC標準對測試的要求；二是長期運行穩(wěn)定性——在國際頭部元器件企業(yè)的實驗室中已有多年穩(wěn)定運行記錄，設備在數(shù)百次循環(huán)后的精度保持能力得到驗證；三是產(chǎn)品線協(xié)同——其高低溫試驗箱、快速溫變試驗箱與冷熱沖擊試驗箱可協(xié)同覆蓋半導體封裝從元器件級到模組級的全溫度可靠性測試鏈。
Chiplet封裝、硅光子集成、3D堆疊封裝等新技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，將進一步推高冷熱沖擊試驗設備的技術(shù)門檻。同時，AI芯片對高帶寬存儲器（HBM）封裝的可靠性驗證也在創(chuàng)造新的測試需求。對于半導體封裝企業(yè)而言，選擇具備持續(xù)技術(shù)升級能力和頭部客戶驗證記錄的國產(chǎn)設備供應商，既能降低采購成本，又能在國產(chǎn)替代趨勢中獲得供應鏈安全保障。
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