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HAST高壓加速老化試驗(yàn)之失效判定

作者: salmon范 編輯: 瑞凱儀器 來源: www.shubeikang.com 發(fā)布日期: 2019.09.09
    原理:試樣在高溫高濕度以及偏壓的苛刻環(huán)境下,加速濕氣穿過外部的保護(hù)層,或沿著金屬和外保護(hù)層的分界面穿透,造成試樣的失效。
    標(biāo)準(zhǔn):JESD22-110-B
    模塊設(shè)計(jì):無
    設(shè)備物料:
    1、控制的環(huán)境: 需要在上升至特定的測(cè)試環(huán)境或從特定的環(huán)境下降時(shí),保證壓力、溫度和相對(duì)濕度的HAST高壓加速老化試驗(yàn)箱;
    2、溫度曲線記錄:需要記錄每個(gè)測(cè)試循環(huán)的溫度曲線,以保證能核實(shí)壓力的有效性;
    3、試樣必須位于溫度梯度小處,離內(nèi)壁至少3cm,不能接觸到熱源的直接輻射加熱; 
    4、減少污染
    5、去除離子污染
    6、去離子水
    方法:

    1、溫度,相對(duì)濕度和時(shí)間

試驗(yàn)方法

    2、偏壓方法:
    a)減少功率消耗
    b)盡量快地交換針偏壓
    c)盡量多地在芯片上分布位差
    d)在可運(yùn)行的范圍內(nèi)盡量加大電壓
    e)以下兩種方法可以滿足指導(dǎo)方法:
    1)連續(xù)偏壓一直流偏壓需要一直施加。當(dāng)失效溫度比HAST高壓加速老化試驗(yàn)箱的環(huán)境溫度高≤ 10℃ 時(shí),或者加熱損耗小于200mW時(shí)失效溫度未知時(shí),連續(xù)偏壓比循環(huán)偏壓要嚴(yán)格的多。當(dāng)加熱損耗達(dá)到200mW,就可以計(jì)算失效溫度。如果失效溫度超過了HAST高壓加速老化試驗(yàn)箱溫度5℃,則需要在結(jié)果中記錄失效溫度高于HAST高壓加速老化試驗(yàn)箱溫度,因?yàn)楫a(chǎn)生了加速失效機(jī)理。
    2)循環(huán)偏壓-施加在試樣上的直流電壓需要以適當(dāng)?shù)念l率進(jìn)行中斷。如果偏壓的設(shè)置產(chǎn)生了HAST高壓加速老化試驗(yàn)箱溫度的上升,△Tja,達(dá)到10℃,當(dāng)為了優(yōu)化特定試樣類型時(shí),循環(huán)偏壓要比連續(xù)偏壓更為嚴(yán)格。能量耗散導(dǎo)致的加熱會(huì)造成濕氣的散開,減少和濕氣有關(guān)的失效機(jī)制。當(dāng)試樣不發(fā)生能量耗散時(shí),循環(huán)偏壓在中斷時(shí)允許濕氣的進(jìn)入。50%周期的循環(huán)對(duì)大多數(shù)的塑料封裝電路板合適。對(duì)≥2mm厚度的需要≤2h,而<2mm厚度的需要≤30min。當(dāng)失效溫度超過壓力倉5℃或更多時(shí),需要用知名的熱阻抗和耗散公式來計(jì)算失效的溫度。
    3、偏壓的選擇與記錄
偏壓
    4、測(cè)試樣品需要暴露在特定的溫濕度以及特定的電偏壓環(huán)境下。需要避免試樣過熱,干燥或者局部加熱或冷卻。
    5、升
    達(dá)到穩(wěn)定的溫度和相對(duì)濕度的時(shí)間不超過3個(gè)小時(shí)。通過保證測(cè)試試驗(yàn)箱內(nèi)的溫度始終超過濕球溫度計(jì)的溫度,來保證不會(huì)有水分凝結(jié)。升溫速率也不能太快以至于DUT溫度低于濕球溫度計(jì)溫度。干濕溫度計(jì)需要一直記錄溫度,保證在主要的加熱開始時(shí),相對(duì)濕度在50% 以上。在干燥的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),HAST高壓加速老化試驗(yàn)箱內(nèi)環(huán)境可能比這還要干燥。
    6、降
    階段,稍微下降到一定標(biāo)準(zhǔn)壓力(濕球溫度104℃)需要足夠長的時(shí)間保證試樣不產(chǎn)生由于下降過快導(dǎo)致的認(rèn)為因素。但是也不要超過3個(gè)小時(shí)。
    第二階段的下降時(shí)從濕球溫度的104℃到室溫需要讓測(cè)試箱排出壓力。沒有時(shí)間的限制,也可以對(duì)容器進(jìn)行強(qiáng)冷。
    下降的部分都不允許水的凝結(jié),為了保證測(cè)試倉的溫度始終超過濕球溫度計(jì)。
    下降時(shí)需要保證模塑料封裝硬模的濕度。因此,在段下降的過程中,相對(duì)濕度不能小于50%。
    失效判定:
    如果達(dá)到了參量的限制,或者在惡劣的環(huán)境下不能證明其功能性,則判定該試樣在HAST測(cè)試中失效。
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