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JESD22-A118B无偏压HAST加速水汽抵抗性测试标准

作者: 网络 编辑: BOB体育登录平台网站 仪器 来源: 网络 发布日期: 2021.08.12

    1、目的

    本试验方法主要适用于防潮性评估和耐用性试验,并可作为无偏高压蒸煮试验的替代。样品在非冷凝、潮湿的环境中进行类似于JESD22-A101“稳态温度、湿度和偏差寿命试验”,但温度较高。对于本程序规定的温度限值,试验通常会产生与无偏“85℃/85%RH”稳态湿度寿命试验相同的失效机制,但如果考虑到更高的温度,则必须注意,因为可能会产生不切实际的失效机制。使用非冷凝环境可避免许多不相关的外部故障,如pin脚间泄漏或铅腐蚀。然而,由于吸收的水分通常会降低大多数聚合物材料的玻璃化转变温度,高湿度和高温(>tg)的结合可能会产生不切实际的材料失效。因此,如果出于可靠性或鉴定目的的无偏HAST,则需要谨慎。
    无偏hast方法是为了评估非密封封装固态器件在潮湿环境中的可靠性的试验方法。这是一种高度加速试验,在非冷凝条件下利用温度和湿度加速水汽通过外部保护材料(封装材料或密封件)或沿着外部保护材料和金属导体之间的界面渗透。本试验中不采用偏压,以确保可能被偏压掩盖的失效机制可以被揭示(如电偶腐蚀)。此测试用于识别封装内部的故障机制,具有破坏性。

    2、试验设备

    试验需要一个HAST试验箱,该试验箱能够在规定试验条件的上升和下降过程中保持规定的温度和相对湿度。
    2.1校准记录
    建议对每个试验循环的温度分布进行永久性记录,以便验证应力条件。校准记录应验证在最大热质量负载条件下,设备在升温和降温过程中避免在温度高于50℃的被测设备(DUT)上冷凝。校准记录应验证,对于稳态条件和最大热质量负载,试验条件保持在表1规定的公差范围内。
    2.2压力装置
    受试样品必须放置在HAST试验箱中,以使温度梯度最小化。受试样品与内腔表面的距离不得小于3cm,且不得受到加热器直接辐射热的影响。如果样品安装在试验板上,试验板的方向应尽量减少对蒸汽循环的干扰。
    2.3离子污染
    在选择任何引入HAST试验箱的材料时,必须小心谨慎,以尽量减少污染物的释放,并尽量减少由于腐蚀和其他机制造成的降解。应控制试验装置的离子污染,以避免试验受影响。
    2.4蒸馏或去离子
    应使用室温下电阻率最小为1MΩ·cm的蒸馏水或去离子水。

    3、试验条件

    测试条件包括温度、相对湿度和持续时间。
温度.湿度和时间
    注1公差适用于整个可用试验区域。
    注2︰仅供参考
    注3试验条件应连续应用,除非在任何临时读数期间。对于临时读数,设备应在4.4规定的时间内恢复应力
    注4:无偏HAST持续时间旨在满足或超过使用条件下的等效寿命。根据应力加速度确定持续时间(见jep122)。应力持续时间由内部资格要求、jesd47或适用的采购文件规定。典型的测试持续时间为:
    注意:对于塑封的微电路,众所周知,湿气会降低塑料的有效玻璃化转变温度。高于有效玻璃化转变温度的应力温度可能导致与操作使用无关的失效机制。

    4、试验步骤

    试验装置的安装方式应使其暴露在规定的温度和湿度条件下。应避免设备暴露在导致冷凝的条件下,特别是在上升和下降过程中。当设备温度高于30℃时,R.H.必须≥40%,以确保其水分含量不降低,即不适当的水分烘烤。
    4.1升温
    4.1.1达到稳定温度和相对湿度条件的时间应少于3小时。
    4.1.2应通过确保HAST试验箱(干球)温度始终超过湿球温度来避免冷凝,且升温速率不得过快,以确保任何被测设备的温度不会滞后于湿球温度。
    4.1.3干球和湿球温度设定值,应确保在显著加热开始后,相对湿度不低于50%。在干燥的实验室中,试验室环境最初可能比这干燥。
    4.2降温
    4.2.1缓降至稍正表压(湿球温度约104℃)的第一部分应足够长,以避免因快速降压而产生的试验影响,但应小于3小时。
    4.2.2当HAST试验箱通风时,应进行从104℃湿球温度到室温的第二部分应务下降。没有时间限制,允许强制冷却容器。
    4.2.3通过确保HAST试验箱(干球)温度始终超过湿球温度,应避免应力下降的两个部分出现样品上的冷凝。
    4.2.4应力下降应保持封装塑料的含水量。因此,在应力下降的第一部分,相对湿度不得小于50%,见4.2.1。
    4.3试验时间
    当温度和相对湿度达到设定值时,测试时钟开始,并在斜坡下降开始时停止。
    4.4信息读出
    电气试验应在应力下降结束后48小时内进行。注:对于中间读数,样品应在应力下降结束后96小时内恢复应力。将样品放在密封的防潮袋中,可以降低样品从试验箱中取出后的水分损失率,袋子应为非真空密封,无需氮气吹扫,也无需干燥剂。当样品放置在密封袋中时,“测试窗口时钟”以样品暴露于实验室环境的速率的1/3运行。因此,通过将装置密封在防潮袋中,测试窗口可延长至144小时,恢复应力的时间可延长至288小时。
    注1:应选择电气试验参数以保留任何缺陷(即,通过限制施加的试验电流)。
    注2:如果技术数据合理,则允许额外的测试延迟时间或恢复应力延迟时间。
    4.5处理
    应使用合适的手套来处理样品、试验板和固定装置。污染控制在任何高度加速的湿度应力试验中都很重要。

    5、失效判断

    如果超过参数限制,或在适用采购文件或数据表中规定的标称和最坏情况下无法实验功能,则视为样品失效。

    6、安全法规

    遵循设备制造商的建议和当地安全法规。

    7、总结

    适用的采购文件应规定以下细节:
    (a)试验持续时间。
    (b)测试条件。
    (c)试验后的测量。
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