¿En qué consiste el Almacenamiento a Baja Temperatura?
La prueba de almacenamiento a baja temperatura (LTS) es un ensayo de envejecimiento acelerado sin aplicación de energía, donde los dispositivos semiconductores se exponen a temperaturas extremadamente bajas durante un periodo prolongado, con el fin de verificar su estabilidad estructural, integridad del encapsulado y confiabilidad de materiales cuando se almacenan o transportan en condiciones frías o bajo cero.
Este tipo de prueba no simula operación, sino almacenamiento prolongado en ambientes fríos como cámaras refrigeradas, almacenes de alta montaña o entornos polares.
¿Para qué sirve?
Simular las condiciones reales de almacenamiento o transporte a baja temperatura, especialmente en industrias donde se requiere logística en entornos fríos.
Verificar que el encapsulado, los materiales internos y los adhesivos no sufran fracturas por contracción, agrietamientos, o pérdida de propiedades al ser sometidos a frío extremo por largos periodos.
Comprobar que el dispositivo conserve su funcionalidad eléctrica al regresar a condiciones normales después del almacenamiento en frío.
Detectar defectos de fabricación que solo se manifiestan al contraerse los materiales (coeficientes de expansión térmica diferentes entre capas).
¿Cómo se realiza?
La prueba se lleva a cabo colocando los dispositivos en un entorno controlado de baja temperatura (cámara climática o congelador técnico) durante varias horas o días.
Parámetros típicos:
Temperatura de prueba:
Común: –40 °C
Otras variantes: –55 °C o incluso –65 °C dependiendo del estándar aplicado
Duración:
168h (1 semana), 500h o hasta 1000h según requisitos del cliente o norma
Condiciones adicionales:
Los dispositivos no están energizados
La humedad está controlada (casi nula)
Se hacen pruebas eléctricas antes y después del ensayo para validar cambios funcionales
¿Qué tipo de fallas detecta?
Agrietamiento del encapsulado por contracción diferencial entre plástico, metal y sustrato
Fallas en soldaduras internas (wire bonds) por estrés térmico
Desprendimiento de capas o delaminación por tensiones internas
Fragilidad de los materiales dieléctricos o polímeros que se endurecen a baja temperatura
Rotura o debilitamiento de la unión chip-substrato (die attach)
Fallas intermitentes que surgen por microfisuras ocultas inducidas por contracción térmica
Cambios de parámetros eléctricos en dispositivos sensibles (por ejemplo, sensores de precisión)
¿Por qué es necesaria?
Muchos dispositivos electrónicos deben ser almacenados o transportados en condiciones de frío extremo, como ocurre en la industria aeroespacial, militar, médica o de telecomunicaciones.
En algunas regiones geográficas, la temperatura ambiente en almacenes o puntos de distribución puede bajar a –20 °C o menos.
Ayuda a prevenir fallas catastróficas en campo al validar previamente el comportamiento ante frío prolongado.
Complementa pruebas como el choque térmico o el ciclo de temperatura, pero enfocándose en periodos estáticos de frío, no en transiciones.
¿Quién lo utiliza?
Fabricantes de semiconductores y encapsulados (OSATs) como parte de la validación completa del producto.
Industria automotriz, especialmente en aplicaciones de control ubicadas en regiones frías.
Aeronáutica y defensa, donde los dispositivos operan o se almacenan a gran altitud o en clima polar.
Sector médico: equipos refrigerados, sensores implantables, o tecnología transportada en frío.
Distribuidores internacionales que almacenan o trasladan productos en cámaras frías o durante el invierno.
Estándares relacionados
JEDEC JESD22-A119 – Low Temperature Storage Life
MIL-STD-883 Method 1008 (Variante de LTS)
IEC 60068-2-1 – Test A: Cold
AEC-Q100 – Requisitos para ambientes automotrices (con –40 °C como mínimo operativo común)
Caso real
Una empresa desarrolla circuitos integrados que serán instalados en estaciones meteorológicas polares. Antes del envío, los dispositivos se almacenan en Noruega, donde la temperatura puede alcanzar –30 °C en invierno durante semanas.
Se realiza una prueba LTS a –55 °C durante 168 horas para simular el almacenamiento previo al uso.
Posteriormente se analizan los encapsulados y se ejecutan pruebas funcionales completas.
Resultado: Se detectan microgrietas en algunos encapsulados debido a un material de relleno inadecuado. El proveedor cambia la fórmula del encapsulado y el adhesivo interno, asegurando robustez en ambientes fríos.