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玉崎科學(xué)儀器（深圳）有限公司
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一、產(chǎn)品定位與品牌背景
MTA-171是日本ESPEC（愛(ài)斯佩克）株式會(huì)社推出的一款創(chuàng)新型點(diǎn)冷加熱系統(tǒng)（Spot Cooling and Heating System），屬于環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備中的精密溫控解決方案。ESPEC成立于1953年，是全球環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備和可靠性測(cè)試解決方案的企業(yè)，在溫度、濕度、壓力等環(huán)境模擬測(cè)試領(lǐng)域擁有超過(guò)70年的技術(shù)積淀。
MTA-171與傳統(tǒng)的高低溫（濕熱）試驗(yàn)箱有著本質(zhì)區(qū)別：它不是帶腔室的箱體式試驗(yàn)設(shè)備，而是一款無(wú)腔室系統(tǒng)，通過(guò)軟管?chē)娚?40℃至+180℃的溫度可控空氣，直接對(duì)樣品進(jìn)行冷卻和加熱。這一設(shè)計(jì)使其在半導(dǎo)體封裝、電子元器件、車(chē)載傳感器、材料測(cè)試等需要局部精確溫控的場(chǎng)景中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
MTA-171是ESPEC為應(yīng)對(duì)5G通信、自動(dòng)駕駛等新興領(lǐng)域?qū)Ω呙芏劝雽?dǎo)體封裝和電路板溫度特性評(píng)估需求而推出的戰(zhàn)略產(chǎn)品。隨著移動(dòng)設(shè)備和車(chē)輛自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體封裝和安裝板的功耗和發(fā)熱量日益增加，對(duì)這些器件在不同溫度環(huán)境下的性能評(píng)估變得愈發(fā)重要。
二、命名規(guī)則解析
MTA-171的型號(hào)命名體現(xiàn)了ESPEC的產(chǎn)品編碼體系：
MTA：ESPEC點(diǎn)冷加熱系統(tǒng)系列代號(hào)
171：產(chǎn)品序列號(hào)，區(qū)分不同規(guī)格型號(hào)（如MTA-171C為帶冷卻器的型號(hào)）
在MTA系列中，MTA-171加熱器型（新型） 是具備高速溫變能力的型號(hào)，新增的“高級(jí)加熱器"可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100℃/min的空氣溫度變化速率。
三、核心技術(shù)特點(diǎn)
3.1 無(wú)腔室設(shè)計(jì)——與傳統(tǒng)試驗(yàn)箱的本質(zhì)區(qū)別
MTA-171的最大創(chuàng)新在于取消了傳統(tǒng)試驗(yàn)箱的封閉腔室結(jié)構(gòu)，采用軟管?chē)娚錅乜乜諝獾姆绞街苯訉?duì)樣品進(jìn)行加熱和冷卻。這種設(shè)計(jì)帶來(lái)以下革命性?xún)?yōu)勢(shì)：
自由接近樣品：無(wú)腔室限制，出風(fēng)口可靈活對(duì)準(zhǔn)樣品任意部位
無(wú)需移動(dòng)樣品：樣品可固定在原有測(cè)試工位或測(cè)量?jī)x器中，無(wú)需反復(fù)拆裝
減少熱容干擾：避免了腔室熱容對(duì)溫變速率的影響，實(shí)現(xiàn)更快的溫度響應(yīng)
多種儀器集成：易于與X射線(xiàn)衍射儀、電子顯微鏡、材料試驗(yàn)機(jī)、熱成像儀等多種分析設(shè)備聯(lián)用
3.2 超高溫度變化率——100℃/min的溫變能力
MTA-171加熱器型號(hào)的核心技術(shù)突破在于其超高溫度變化率：
| 性能指標(biāo) | 參數(shù) |
|---|---|
| 溫度變化率（升溫：-29℃ → +169℃） | 100℃/min |
| 升溫時(shí)間（+23℃ → +180℃） | 約2分鐘 |
| 降溫時(shí)間（+23℃ → -40℃） | 約20分鐘 |
| 柔性軟管溫變率 | 10℃/min |
性能數(shù)據(jù)是在標(biāo)準(zhǔn)空氣出口處測(cè)量的，測(cè)試條件為：環(huán)境溫度23℃、環(huán)境濕度65%、額定電壓、空氣流量170升/分鐘。
這一性能意味著用戶(hù)可以在極短時(shí)間內(nèi)完成從室溫到高溫的快速轉(zhuǎn)換，顯著縮短測(cè)試周期，提高研發(fā)和生產(chǎn)效率。
3.3 寬溫區(qū)精確控溫
MTA-171覆蓋了從低溫到高溫的寬泛溫度范圍：
| 參數(shù) | 規(guī)格 |
|---|---|
| 出風(fēng)口溫度控制范圍 | -40℃ ～ +180℃（可選擴(kuò)展至-60℃～+250℃） |
| 穩(wěn)定期溫度波動(dòng) | ±1.0℃（標(biāo)配）/ ±0.5℃（高精度模式） |
無(wú)論是低溫環(huán)境下的冷啟動(dòng)性能測(cè)試，還是高溫環(huán)境下的熱可靠性評(píng)估，MTA-171均能提供穩(wěn)定、精確的溫度應(yīng)力。
3.4 靈活的系統(tǒng)架構(gòu)
MTA-171的系統(tǒng)架構(gòu)體現(xiàn)了高度模塊化和靈活性的設(shè)計(jì)理念：
1. 多關(guān)節(jié)臂設(shè)計(jì)
配備水平和垂直多關(guān)節(jié)臂，方便調(diào)節(jié)出風(fēng)口位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的多角度精確對(duì)準(zhǔn)。
2. 柔性延長(zhǎng)軟管
可選配長(zhǎng)度2000mm的柔性軟管（溫變率10℃/min），出口可跟隨樣品或評(píng)估設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，特別適用于動(dòng)態(tài)測(cè)試場(chǎng)景。
3. 豐富附件系統(tǒng)
ESPEC提供各種形狀和材質(zhì)的附件，以滿(mǎn)足不同的測(cè)試需求：
杯型附件：使用特殊的絕緣硅膠杯，可快速將器件和模塊板等小型樣品帶到測(cè)試環(huán)境中
箱式附件：與箱式附件結(jié)合使用，即使對(duì)于大型樣品也能實(shí)現(xiàn)均勻的測(cè)試環(huán)境，并可加裝觀察窗便于觀察
無(wú)門(mén)測(cè)試環(huán)境：即使門(mén)打開(kāi)（無(wú)門(mén)），樣品溫度也能在一定時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，非常適合使用車(chē)載傳感器、三維數(shù)字圖像相關(guān)（3D DIC）和熱成像儀進(jìn)行測(cè)量
3.5 與多種測(cè)試設(shè)備的集成能力
MTA-171可與多種測(cè)量?jī)x器和分析設(shè)備配合使用：
材料試驗(yàn)機(jī)：通過(guò)僅對(duì)試樣的評(píng)估部分進(jìn)行緊湊封閉，縮短更換試樣后的溫度恢復(fù)時(shí)間
熱成像儀與3D DIC：結(jié)合三維數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)和熱成像儀，可測(cè)量各種溫度環(huán)境下的熱變形
X射線(xiàn)衍射儀與電子顯微鏡：提供局部溫控環(huán)境，滿(mǎn)足原位觀測(cè)需求
傳感器與攝像頭評(píng)估：開(kāi)放式的測(cè)試環(huán)境便于對(duì)車(chē)載傳感器和攝像頭進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估
3.6 控制器升級(jí)與數(shù)據(jù)管理
MTA-171搭載了改進(jìn)升級(jí)的控制器，具備以下功能：
精確的溫度設(shè)定與程序控制
支持溫度梯度控制，提高測(cè)試的重復(fù)性
數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出功能
四、詳細(xì)技術(shù)規(guī)格匯總
| 項(xiàng)目 | 規(guī)格參數(shù) |
|---|---|
| 型號(hào) | MTA-171（加熱器型） |
| 類(lèi)型 | 點(diǎn)冷加熱系統(tǒng)（無(wú)腔室） |
| 出風(fēng)口溫度范圍 | -40℃ ～ +180℃（可選擴(kuò)至-60℃～+250℃） |
| 溫度波動(dòng)（穩(wěn)定期） | ±1.0℃（標(biāo)配）/ ±0.5℃（高精度） |
| 溫度變化率 | 100℃/min（升溫：-29℃→+169℃） |
| 升溫時(shí)間（23℃→180℃） | 約2分鐘 |
| 降溫時(shí)間（23℃→-40℃） | 約20分鐘 |
| 柔性軟管溫變率 | 10℃/min |
| 軟管長(zhǎng)度 | 2000mm（選配） |
| 壓縮空氣要求 | 0.55～1.0 MPa，露點(diǎn)-60℃以下，溫度30℃以下 |
| 空氣流量 | 140～200 L/min（標(biāo)準(zhǔn)工況170 L/min） |
| 外部尺寸（W×H×D） | 560 × 1376 × 684 mm |
| 重量 | 約200 kg |
| 電源 | 壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，無(wú)需供電 |
| 附件 | 多關(guān)節(jié)臂、柔性軟管、杯型附件、箱式附件等 |
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 半導(dǎo)體、電子元件、汽車(chē)傳感器、材料測(cè)試 |
五、典型應(yīng)用領(lǐng)域
MTA-171憑借其無(wú)腔室設(shè)計(jì)、超高溫度變化率和靈活的附件系統(tǒng)，在以下領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用：
半導(dǎo)體封裝與電子元器件測(cè)試：隨著5G通信和自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展，半導(dǎo)體封裝的功耗和發(fā)熱量日益增加，對(duì)器件在不同溫度環(huán)境下的性能評(píng)估變得至關(guān)重要。MTA-171可對(duì)單個(gè)芯片、封裝器件或PCB板進(jìn)行局部溫控，實(shí)現(xiàn)精確的溫度特性評(píng)估，無(wú)需將整個(gè)板級(jí)系統(tǒng)放入大型試驗(yàn)箱。
車(chē)載傳感器與ADAS組件評(píng)估：汽車(chē)傳感器會(huì)受到各種環(huán)境條件的影響，包括負(fù)載波動(dòng)、開(kāi)關(guān)循環(huán)、晝夜循環(huán)和季節(jié)變化，從而產(chǎn)生顯著的熱應(yīng)力。MTA-171可用于評(píng)估車(chē)載攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等傳感器在溫度變化環(huán)境中的性能和可靠性。
材料科學(xué)研究：結(jié)合材料試驗(yàn)機(jī)，MTA-171可對(duì)試樣評(píng)估部分進(jìn)行緊湊封閉，快速實(shí)現(xiàn)溫度穩(wěn)定，用于高分子材料、復(fù)合材料、金屬材料在不同溫度下的力學(xué)性能測(cè)試。
熱變形測(cè)量與分析：通過(guò)結(jié)合三維數(shù)字圖像相關(guān)（3D DIC）技術(shù)和熱成像儀，MTA-171可測(cè)量各種溫度環(huán)境下的樣品熱變形，為電子封裝、精密機(jī)械等領(lǐng)域的熱設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。
失效分析與可靠性驗(yàn)證：對(duì)電子元器件進(jìn)行溫度沖擊、溫度循環(huán)等可靠性測(cè)試，快速篩選潛在的制造缺陷和設(shè)計(jì)薄弱環(huán)節(jié)。
多實(shí)驗(yàn)室共享使用：MTA-171配有腳輪以便于移動(dòng)，適用于多種用途和多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的使用。
六、選型參考
MTA系列包含多種型號(hào)配置，用戶(hù)可根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇：
| 型號(hào) | 溫度范圍 | 溫變速率 | 適用場(chǎng)景 |
|---|---|---|---|
| MTA-171（加熱器型） | -40℃～+180℃ | 100℃/min | 需要快速溫變的半導(dǎo)體、電子元件測(cè)試 |
| MTA-171C（冷卻器型） | -40℃～+180℃ | 10℃/min | 常規(guī)溫變速率需求，成本更優(yōu) |
| MTA-171（擴(kuò)展溫度型） | -60℃～+250℃ | 100℃/min | 需要極低溫和高溫的環(huán)境測(cè)試 |
選型建議：
如需快速溫變（100℃/min），選擇MTA-171加熱器型號(hào)
如需-60℃更低溫度或+250℃更高溫度，選擇擴(kuò)展溫度范圍選項(xiàng)
如需配合材料試驗(yàn)機(jī)或熱成像儀，重點(diǎn)關(guān)注附件兼容性
如需動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)試，選擇配備2000mm柔性軟管的配置
七、技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)比
MTA-171相對(duì)于傳統(tǒng)高低溫試驗(yàn)箱的核心差異對(duì)比如下：
| 對(duì)比維度 | 傳統(tǒng)腔室式試驗(yàn)箱 | ESPEC MTA-171（無(wú)腔室系統(tǒng)） |
|---|---|---|
| 溫控方式 | 整體加熱/冷卻整個(gè)腔室 | 局部噴射溫控空氣，直接作用于樣品 |
| 升降溫速率 | 典型值3～5℃/min | 高達(dá)100℃/min |
| 樣品安裝 | 需將樣品放入腔室，拆裝費(fèi)時(shí) | 樣品固定原位，無(wú)需移動(dòng) |
| 儀器集成 | 受限于腔室尺寸，難以集成 | 易于與XRD、SEM、材料試驗(yàn)機(jī)等多種設(shè)備聯(lián)用 |
| 空間適應(yīng)性 | 需固定安裝，占用較大空間 | 配有腳輪，可移動(dòng)使用 |
| 功耗與運(yùn)行成本 | 需維持整個(gè)腔室溫度，能耗較高 | 僅加熱/冷卻局部區(qū)域，更加節(jié)能 |
| 應(yīng)用場(chǎng)景 | 批量測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境試驗(yàn) | 單一精密器件測(cè)試、原位觀測(cè)、材料測(cè)試 |
八、使用注意事項(xiàng)
壓縮空氣要求：MTA-171需要外部壓縮空氣源，要求壓力0.55～1.0 MPa，露點(diǎn)溫度-60℃以下，空氣溫度30℃以下。壓縮空氣的品質(zhì)直接影響設(shè)備性能和測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性。
性能測(cè)試條件：設(shè)備標(biāo)稱(chēng)性能數(shù)據(jù)是在標(biāo)準(zhǔn)空氣出口處、環(huán)境溫度23℃、環(huán)境濕度65%、空氣流量170升/分鐘的條件下測(cè)得的，實(shí)際使用中可能因工況差異而有所不同。
干燥空氣保障：請(qǐng)務(wù)必使用露點(diǎn)溫度-60℃以下的干燥空氣作為氣源，以保障壓縮空氣供給系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及設(shè)備內(nèi)部管路的清潔，避免因水分結(jié)冰或腐蝕導(dǎo)致設(shè)備故障。
溫度均勻性考量：與腔室式試驗(yàn)箱不同，MTA-171采用局部噴射溫控方式，溫度場(chǎng)主要集中在出風(fēng)口噴射范圍內(nèi)。測(cè)試時(shí)應(yīng)確保出風(fēng)口正對(duì)樣品的目標(biāo)測(cè)試區(qū)域，必要時(shí)使用附件（如杯型附件）來(lái)封閉測(cè)試環(huán)境，以提高溫度均勻性和穩(wěn)定性。
樣品熱容影響：樣品的質(zhì)量和熱容會(huì)影響實(shí)際達(dá)到設(shè)定溫度所需的時(shí)間，對(duì)于大熱容樣品，建議適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間以確保樣品芯部溫度穩(wěn)定。
安全操作：出風(fēng)口溫度范圍可達(dá)-40℃至+180℃（甚至更高），操作時(shí)應(yīng)注意避免直接接觸出風(fēng)口和高溫/低溫表面，防止?fàn)C傷或凍傷。
定期維護(hù)：建議定期檢查軟管、附件接口和空氣過(guò)濾系統(tǒng)，確保氣路通暢和設(shè)備正常運(yùn)行。
九、質(zhì)量體系與標(biāo)準(zhǔn)符合性
ESPEC作為全球環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域的企業(yè)，其產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測(cè)試嚴(yán)格遵循多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。MTA-171在滿(mǎn)足高精度溫度控制的同時(shí)，可選配符合特定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方案。
對(duì)于半導(dǎo)體和電子元器件測(cè)試，MTA-171可配合JEDEC、MIL-STD等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的溫度循環(huán)和溫度沖擊測(cè)試要求，提供精確的溫度應(yīng)力。對(duì)于車(chē)載電子測(cè)試，可滿(mǎn)足AEC-Q100/Q101/Q200等汽車(chē)電子可靠性標(biāo)準(zhǔn)中的溫度環(huán)境要求。
十、總結(jié)
ESPEC愛(ài)斯佩克MTA-171環(huán)境高低溫試驗(yàn)箱（點(diǎn)冷加熱系統(tǒng)）代表了局部精密溫控技術(shù)的先進(jìn)水平。它從根本上突破了傳統(tǒng)腔室式試驗(yàn)箱的設(shè)計(jì)理念，以“無(wú)腔室"為核心特征，通過(guò)軟管?chē)娚錅乜乜諝庵苯幼饔糜跇悠?，?shí)現(xiàn)了100℃/min的超高溫度變化率，將升溫時(shí)間縮短至約2分鐘，顯著提升了測(cè)試效率。
MTA-171具備-40℃～+180℃的寬溫度覆蓋能力和±1.0℃的溫度穩(wěn)定性，配合多關(guān)節(jié)臂、柔性延長(zhǎng)軟管、杯型附件、箱式附件等豐富的配件系統(tǒng)，可靈活適應(yīng)從小型電子元器件到大型模塊的多種測(cè)試需求。更關(guān)鍵的是，其開(kāi)放式的設(shè)計(jì)使其可與X射線(xiàn)衍射儀、電子顯微鏡、材料試驗(yàn)機(jī)、熱成像儀、3D DIC等多種分析設(shè)備無(wú)縫集成，為原位觀測(cè)、熱變形測(cè)量和多物理場(chǎng)協(xié)同分析提供了的便利性。
在應(yīng)用維度上，MTA-171精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)了5G通信、自動(dòng)駕駛、新能源汽車(chē)等新興領(lǐng)域?qū)Π雽?dǎo)體封裝和電子元器件溫度特性評(píng)估的迫切需求，為研發(fā)人員提供了從器件級(jí)到模塊級(jí)的快速、精確、靈活的溫控工具。憑借ESPEC超過(guò)70年的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備技術(shù)積淀，以及可移動(dòng)設(shè)計(jì)帶來(lái)的多實(shí)驗(yàn)室共享能力，MTA-171已超越傳統(tǒng)高低溫試驗(yàn)箱的定位，成為銜接精密溫度控制與多種分析測(cè)試技術(shù)的橋梁性產(chǎn)品，尤其適合對(duì)測(cè)試效率、儀器集成和靈活性有嚴(yán)苛要求的先進(jìn)研發(fā)實(shí)驗(yàn)室和失效分析中心。
