新能源汽车、光伏储能、硅光芯片、二维量子材料赛道持续爆发,SiC/GaN 宽禁带器件、超导、MEMS 传感器大量面临极低温、超高温、无氧化真空三重极端测试需求。传统大气型高低温探针台结露漏电、样品氧化、数据漂移等痛点难以根除,真空高低温探针台成为高校科研院、第三代半导体企业、光电研发实验室的标配核心设备。深耕半导体测试设备多年的深圳市森东宝科技(Cindbest),推出全系列自研真空高低温探针台,以宽温域、超高真空、微米级精密定位、高适配模块化设计,实现进口设备平替,补齐国内极端环境芯片测试装备短板。
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一、大气测试痛点凸显,真空高低温探针台成研发刚需
很多研发人员都遇到过同款难题:
低温测试结霜漏电:77K(-196℃)液氮低温环境下,空气中水汽快速凝结在晶圆表面,探针接触电阻飘移,微弱漏电流测量直接失真,量子材料、霍尔输运实验数据完全不可信;
高温样品氧化失效:200℃~500℃高温测试时,氧气与 SiC、二维材料、光电外延层发生氧化反应,器件界面产生不可逆缺陷,无法还原真实工况参数;
空气电离干扰信号:高阻、低噪声器件测试时,空气电离带来杂散电流,fA 级微弱电学信号完全被噪声淹没;
温控效率低下:空气导热损耗大,升降温速度慢、温度均匀性差,长时间循环测试温漂严重。
真空腔体完美解决以上问题:密闭高真空环境隔绝水汽与氧气,真空绝热大幅提升制冷加热效率,消除空气介质干扰,从根源保障 IV/CV、霍尔、射频、光电测试数据长期稳定可复现。
二、森东宝真空高低温探针台核心硬件架构,全自研核心部件
森东宝 CGPX、CRX、CGO 三大真空探针台产品线,整套系统实现 100% 核心结构自主研发,无海外卡脖子部件,模块化可自由选配:
1. 高真空密封腔体系统
304 不锈钢一体成型腔体,金属无氧密封结构,搭配机械泵 + 分子泵标准真空机组,超低温机型可升级离子泵,极限真空最高可达 10⁻⁷Pa;多规格石英 / ZnSe 红外光学观测窗口,兼容可见光、红外光谱原位表征;预留惰性气氛通入接口,可切换氮气、氩气保护气氛测试。
2. 全温区精密温控卡盘(Chuck)三大方案全覆盖
通用液氮型 CGPX 系列:77K(-196℃)~473K(200℃),性价比首选,适配第三代半导体、光电芯片、常规霍尔测试;
超低温闭循环 CRX 系列:4.5K(-268.5℃)无液氦制冷,无需频繁加注液氮,超高真空适配超导、石墨烯、拓扑绝缘体、量子点前沿科研;
高温宽温 CGO 系列:77K~773K(500℃),标配腔体水冷防护,面向功率器件高温老化、陶瓷传感器、高温可靠性验证。
全系搭载 PT100 高精度铂电阻,PID 闭环控温,温度稳定性 ±0.01~±0.1K,样品台面温差小于 0.5K,升降温速率可控,满足 JEDEC 车规级温循测试标准。
3. 真空内置微米级探针系统
真空密闭式三轴探针臂,外置旋钮 / 电动双操控模式,单轴定位分辨率 0.1~0.5μm,标配 4 支探针,最大可扩展 6~8 通道;可选三同轴低漏电探针(漏电流低至 50fA)、DC~110GHz 射频真空探针座,完美兼容半导体参数分析仪、矢量网络分析仪、霍尔测试系统。探针专属热沉设计,大幅抑制高低温切换带来的针尖温漂,长时间扎针无偏移。
4. 配套减震与可视化观测
标配气浮防震平台,隔绝地面振动干扰;腔体侧窗搭载连续变倍显微 CCD,实时高清观测微米电极扎针状态,360° 无死角观测,避免探针划伤微纳器件。整机配套一体化测控软件,温控、探针位移、真空度联动控制,可自动执行高低温循环测试流程。
三、多赛道落地应用,覆盖科研与产业全场景
1. 第三代半导体(SiC/GaN/ 氧化镓)
车规功率 MOSFET、射频器件高低温击穿电压、导通电阻、阈值电压漂移测试;真空环境杜绝高温氧化,完整模拟车载 - 55℃~175℃极限工作工况,支撑器件车规可靠性认证。
2. 光电子 / 硅光芯片
激光器、光电探测器、光波导变温光电耦合测试;低温真空降低暗电流,避免光敏元件受潮失效,适配通信芯片、红外传感研发。
3. 低维量子前沿科研
石墨烯、二维半导体、超导材料、拓扑绝缘体低温输运、量子霍尔效应测量;4.5K 超低温 + 超高真空组合,是高校凝聚态物理实验室标配设备,西北工业大学、多所 985 高校均有批量落地案例。
4. MEMS 与特种传感器
红外、压力、气体传感器高低温零点漂移、灵敏度标定;真空环境排除空气介质干扰,精准模拟航天、工业极端环境工况。
5. 集成电路可靠性失效分析
存储芯片、射频 IC 高低温漏电、温变老化测试,用于失效机理分析、工艺迭代验证。
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