
近日,艾博纳正式发布新一代CT高低温探针台系统,该设备创新性融合高低温环境控制、计算机断层扫描(CT)三维成像与高精度探针测试技术,实现了极端温度范围内微纳器件结构演化与电学性能的同步表征,为半导体、量子科技、新能源等领域的研发提供了关键测试手段,填补了国内该领域多物理场耦合测试设备的空白。
一、技术架构:多物理场协同的测试平台
艾博纳CT高低温探针台的核心优势在于多物理场集成能力,其系统架构包含三大核心模块:
1. 宽温域精准环境控制
设备覆盖从液氮温区(-196℃)到高温300℃的极端温度范围,温度稳定性达±0.1℃,可模拟太空、极地、工业高温等复杂场景。采用闭环式温度反馈系统,结合惰性气体保护腔体,避免器件在极端温度下氧化或结霜,确保测试可靠性。
2. 微米级CT三维成像
集成高分辨率微焦点CT系统,成像分辨率达1μm,可实现器件内部结构的实时三维重构。通过低衰减材料制造的腔体窗口,在不干扰温度环境的前提下,捕捉器件微观结构(如微裂纹、界面脱层、晶粒变化)的动态演化过程。
3. 纳米级探针测试系统
配备±50nm定位精度的多轴探针臂,支持4探针同步测试,兼容裸片、封装芯片、MEMS器件等多种样品类型。探针压力控制精度达1μN,可避免损伤脆弱的微纳结构,同时获取IV曲线、电容-电压(CV)、电阻温度系数(TCR)等关键电学参数。
二、关键突破:结构与性能的实时关联
传统测试设备往往只能单一获取电学参数或结构信息,难以揭示极端环境下器件失效的深层机理。艾博纳CT高低温探针台通过两大技术突破,实现了结构与性能的动态耦合分析:
1. 电磁兼容与空间优化设计
针对高低温系统、CT成像与探针测试的电磁干扰问题,设备采用屏蔽式腔体结构与低噪声电路设计,确保各模块协同工作时数据无失真。同时,探针臂与CT扫描系统的空间布局经过仿真优化,避免视野遮挡,实现全角度成像与多探针同步测试的兼容。
2. 智能数据融合算法
基于机器学习的多维度数据关联模型,可将CT成像的结构变化(如热应力导致的键合线断裂)与电学参数(如导通电阻突增)进行时间维度的精准对齐,生成“结构-性能”动态关联图谱。研发人员可快速定位失效点,缩短故障分析周期50%以上。
三、应用场景:赋能高端产业研发
该设备已在多个前沿领域展现出独特价值:
半导体功率器件:在150℃高温下,实时观察IGBT模块内部热应力导致的硅片裂纹,并同步记录导通电阻的变化,为功率芯片的热可靠性设计提供直接依据;
量子科技:在-269℃液氦温区,测试超导量子比特的电学特性,同时通过CT成像验证约瑟夫森结的微观结构完整性,助力量子芯片的性能优化;
新能源材料:在-60℃至80℃范围内,分析锂离子电池电极材料的孔隙结构演化与离子电导率的关联,为低温电池的材料改进提供数据支撑;
MEMS传感器:模拟太空低温环境,测试加速度传感器的输出漂移,结合CT成像观察悬臂梁的变形,优化器件的抗极端环境能力。
四、 行业影响:推动自主研发进程
“该设备的推出标志着我国在极端环境微纳测试领域达到国际先进水平,”行业资深专家评价道,“其核心参数(如温度稳定性、CT分辨率、探针定位精度)已超越部分国外同类产品,将助力国内半导体、量子科技等高端产业摆脱对进口测试设备的依赖。” 艾博纳研发负责人表示:“此次发布的CT高低温探针台累计申请专利20余项,其中发明专利12项。未来我们将进一步拓展温度范围至500℃,并提升CT成像分辨率至亚微米级,以满足更前沿的科研需求。”
艾博纳作为国内高端测试设备领域的领军企业,始终聚焦产业痛点,通过技术创新为客户提供定制化解决方案。新一代CT高低温探针台的问世,不仅填补了国内多物理场耦合测试设备的空白,更将推动我国高端制造领域的自主创新能力,助力相关产业突破技术瓶颈,迈向高质量发展。
艾博纳微纳米科技有限公司是一家位于苏州市相成区(Medpark)和江苏省淮安市的高科技企业,成立于2022年8月。公司专注于高端光学科学仪器和医学成像设备的研发、制造与销售。
其产品涵盖显微成像解决方案、真空与镀膜技术以及光学元件,产品范围从基础光学显微镜到先进的纳米级三维成像显微镜。
公司还致力于新一代人工智能驱动的科学设备研发,聚焦于纳米尺度二维材料电子器件(如石墨烯芯片)的应用研究,并结合诺贝尔奖获奖技术进行创新探索。
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