用于老化测试系统的可靠信号与高压切换

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• 用于老化测试的高压干簧继电器
• 老化测试切换的要求
• 低压挑战与解决方案
• 高压挑战与解决方案
• 设计与选型指南
• 总结

用于老化测试的高压干簧继电器

老化（Burn-in）与寿命测试系统是半导体与电子可靠性测试中的关键工具。被测器件（DUT）如存储器 IC（DRAM、Flash）、处理器（CPU、GPU）、分立功率半导体（MOSFET、IGBT）以及宽禁带器件（SiC 和 GaN 模块）会在更高应力条件下运行较长时间，以暴露早期失效并验证长期性能。

这类系统的关键组件之一，是用于连接、隔离或为每个 DUT 路由信号与电压的切换元件。可靠性、信号保真度以及高压隔离都不容妥协。

根据应用不同，老化测试设备可能需要低压高精度切换（最高约 200 V），这在 IC 与信号测量中很常见；也可能需要高压应力测试（最高约 3 kV），主要用于 MOSFET、IGBT 以及 SiC/GaN 器件等功率半导体。在一些模块化系统中，这两种电压域可能同时存在，不过大多数老化设备通常会针对其中之一进行优化。

干簧继电器因其独特的组合优势而在该领域被广泛采用，包括：

• 触点采用气密封装，实现稳定、无污染的切换
• 极低漏电与高绝缘电阻，对参数精度至关重要
• 外形紧凑，机械/电气寿命长
• 选项丰富，可覆盖高精度与高压需求

查看 Standex 的完整测试与认证列表：

• AEC-Q200
• IEC 60810-4
• IEC 60601-1
• IEC 62109-1/2
• IEC 60664-1
• ISO 6469-3
• IEC 60255-27
• UL Listed
• RohS, REACH

老化测试切换的要求

老化系统对切换元件提出了很高的要求。在低压侧（低于 200V），工程师必须在成千上万条 DUT 通道上保持信号完整性。即便触点电阻、热电势（Thermal EMF）或寄生参数出现很小的变化，也可能导致测量失真。干簧继电器通过稳定的低电阻触点、极低电容与电感，以及防污染的气密封装结构来应对这些问题。

在高压端（高于 1kV），挑战转向安全与隔离。开发者必须防止介质击穿、放电跨越（arc-over）以及漏电，否则会影响结果。高压干簧继电器通过紧凑的玻璃封装、高绝缘电阻，以及明确的爬电距离与电气间隙，来简化 PCB 设计并满足这些需求。

运行应力会进一步增加复杂度。老化测试可能持续数天，在高温环境下需要数百万次可靠动作。干簧继电器凭借坚固的线圈、一致的动作时序以及密封触点，确保长期稳定性，从而满足这些要求。

通过兼具低压精度与高压强韧性，干簧继电器提供了一种可靠的切换技术，可简化系统设计并提升
测试可靠性。

紧凑型低压切换 THT 与 SMD 系列

低压切换挑战与解决方案

高压切换挑战与解决方案

设计与选型指南

在将切换技术集成到老化测试设备时，工程师必须谨慎平衡高通道密度需求与高压运行所需的间距和绝缘要求。PCB 布局与布线需要特别关注，尤其是在必须保持爬电距离与电气间隙的电路中。干簧继电器紧凑的玻璃本体与成熟的绝缘性能，使得即便在紧密排列的继电器矩阵中也能实现 kV 级隔离额定值。对于敏感的低压信号通道，可选用屏蔽型或同轴继电器，以降低磁耦合、串扰和杂散电容。

可靠性仍是老化测试系统的核心性能指标。切换矩阵中的故障不仅会影响测量精度，还可能浪费数天测试时间并占用宝贵的设备产能。干簧继电器拥有明确的记录，可实现数百万次动作，并且其可预测的磨损失效机制让工程师能够进行合理的降额设计。其气密封装触点能抵抗老化炉高温环境中的污染，在长时间测试中保持稳定与一致性。在大型系统中，跨数千通道的一致性可以降低波动并简化维护规划。

因此，谨慎的继电器选型至关重要。测试与测量系统的设计者必须在低电压下的精度需求与高电压下的绝缘需求之间取得平衡。针对某一电压域优化的继电器，往往会在另一电压域牺牲性能，这使得选型更为关键。干簧继电器通过提供专用变体来解决这一点：低压型号紧凑且寄生参数极小；高压版本可在 1.5 kV 以上进行切换，并能承受数 kV 的隔离。这样一来，设计者就能自信构建混合电压系统，并在整个架构中使用同样可靠的干簧继电器技术。

高压隔离

高电流脉冲处理能力

总结

老化测试设备对继电器性能的各个方面都是挑战。在低压端，精度可能会因电阻漂移、寄生参数与污染而受影响。在高压端，隔离与漏电风险会同时威胁安全与数据完整性。跨越两种电压域的长时间热应力，则对耐久性提出要求。

干簧继电器凭借密封且稳定的触点、紧凑的高介电结构，以及在数百万次动作中保持可靠时序，解决了这些问题。它们提供老化系统所需的精度、隔离与长寿命。

Standex Detect 通过广泛的产品组合进一步放大这些优势：

• SIL、MS 和 UMS 系列：用于 THT 形式的紧凑型低压高精度切换。
• CRR 系列：陶瓷底座，适用于 SMD 安装，实现低 EMF。
• SHV、KT 和 BH 系列：高压隔离能力可达数 kV。
• BE 和 MRE 系列：用于屏蔽、低噪声信号切换，或更高电流脉冲处理。

这些系列共同覆盖老化测试的全范围需求。依托 Standex 经验证的供货稳定性与应用工程专业能力，它们为可靠的老化测试提供了坚实基础。