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JESD22-A118B無偏壓HAST加速水汽抵抗性測試標(biāo)準(zhǔn)

作者：網(wǎng)絡(luò) 編輯：瑞凱儀器來源：網(wǎng)絡(luò) 發(fā)布日期： 2021.08.12

1、目的

本試驗(yàn)方法主要適用于防潮性評估和耐用性試驗(yàn)，并可作為無偏高壓蒸煮試驗(yàn)的替代。樣品在非冷凝、潮濕的環(huán)境中進(jìn)行類似于JESD22-A101“穩(wěn)態(tài)溫度、濕度和偏差壽命試驗(yàn)”，但溫度較高。對于本程序規(guī)定的溫度限值，試驗(yàn)通常會產(chǎn)生與無偏“85℃/85%RH”穩(wěn)態(tài)濕度壽命試驗(yàn)相同的失效機(jī)制，但如果考慮到更高的溫度，則必須注意，因?yàn)榭赡軙a(chǎn)生不切實(shí)際的失效機(jī)制。使用非冷凝環(huán)境可避免許多不相關(guān)的外部故障，如pin腳間泄漏或鉛腐蝕。然而，由于吸收的水分通常會降低大多數(shù)聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，高濕度和高溫（>tg）的結(jié)合可能會產(chǎn)生不切實(shí)際的材料失效。因此，如果出于可靠性或鑒定目的的無偏HAST，則需要謹(jǐn)慎。
無偏hast方法是為了評估非密封封裝固態(tài)器件在潮濕環(huán)境中的可靠性的試驗(yàn)方法。這是一種高度加速試驗(yàn)，在非冷凝條件下利用溫度和濕度加速水汽通過外部保護(hù)材料（封裝材料或密封件）或沿著外部保護(hù)材料和金屬導(dǎo)體之間的界面滲透。本試驗(yàn)中不采用偏壓，以確?？赡鼙黄珘貉谏w的失效機(jī)制可以被揭示（如電偶腐蝕)。此測試用于識別封裝內(nèi)部的故障機(jī)制，具有破壞性。

2、試驗(yàn)設(shè)備

    試驗(yàn)需要一個(gè)HAST試驗(yàn)箱，該試驗(yàn)箱能夠在規(guī)定試驗(yàn)條件的上升和下降過程中保持規(guī)定的溫度和相對濕度。
    2.1校準(zhǔn)記錄
    建議對每個(gè)試驗(yàn)循環(huán)的溫度分布進(jìn)行記錄，以便驗(yàn)證應(yīng)力條件。校準(zhǔn)記錄應(yīng)驗(yàn)證在熱質(zhì)量負(fù)載條件下，設(shè)備在升溫和降溫過程中避免在溫度高于50℃的被測設(shè)備(DUT)上冷凝。校準(zhǔn)記錄應(yīng)驗(yàn)證，對于穩(wěn)態(tài)條件和熱質(zhì)量負(fù)載，試驗(yàn)條件保持在表1規(guī)定的公差范圍內(nèi)。
    2.2壓力裝置
    受試樣品必須放置在HAST試驗(yàn)箱中，以使溫度梯度小化。受試樣品與內(nèi)腔表面的距離不得小于3cm，且不得受到加熱器直接輻射熱的影響。如果樣品安裝在試驗(yàn)板上，試驗(yàn)板的方向應(yīng)盡量減少對蒸汽循環(huán)的干擾。
    2.3離子污染
    在選擇任何引入HAST試驗(yàn)箱的材料時(shí)，必須小心謹(jǐn)慎，以盡量減少污染物的釋放，并盡量減少由于腐蝕和其他機(jī)制造成的降解。應(yīng)控制試驗(yàn)裝置的離子污染，以避免試驗(yàn)受影響。
    2.4蒸餾或去離子
    應(yīng)使用室溫下電阻率小為1MΩ·cm的蒸餾水或去離子水。

3、試驗(yàn)條件

測試條件包括溫度、相對濕度和持續(xù)時(shí)間。
溫度.濕度和時(shí)間

    注1公差適用于整個(gè)可用試驗(yàn)區(qū)域。
    注2︰僅供參考
     注3試驗(yàn)條件應(yīng)連續(xù)應(yīng)用，除非在任何臨時(shí)讀數(shù)期間。對于臨時(shí)讀數(shù)，設(shè)備應(yīng)在4.4規(guī)定的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)應(yīng)力
    注4:無偏HAST持續(xù)時(shí)間旨在滿足或超過使用條件下的等效壽命。根據(jù)應(yīng)力加速度確定持續(xù)時(shí)間(見jep122)。應(yīng)力持續(xù)時(shí)間由內(nèi)部資格要求、jesd47或適用的采購文件規(guī)定。典型的測試持續(xù)時(shí)間為:
    注意:對于塑封的微電路，眾所周知，濕氣會降低塑料的有效玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。高于有效玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的應(yīng)力溫度可能導(dǎo)致與操作使用無關(guān)的失效機(jī)制。

4、試驗(yàn)步驟

    試驗(yàn)裝置的安裝方式應(yīng)使其暴露在規(guī)定的溫度和濕度條件下。應(yīng)避免設(shè)備暴露在導(dǎo)致冷凝的條件下，特別是在上升和下降過程中。當(dāng)設(shè)備溫度高于30℃時(shí)，R.H.必須≥40%，以確保其水分含量不降低，即不適當(dāng)?shù)乃趾婵尽?/span>
     4.1升溫
    4.1.1達(dá)到穩(wěn)定溫度和相對濕度條件的時(shí)間應(yīng)少于3小時(shí)。
    4.1.2應(yīng)通過確保HAST試驗(yàn)箱（干球）溫度始終超過濕球溫度來避免冷凝，且升溫速率不得過快，以確保任何被測設(shè)備的溫度不會滯后于濕球溫度。
    4.1.3干球和濕球溫度設(shè)定值，應(yīng)確保在加熱開始后，相對濕度不低于50%。在干燥的實(shí)驗(yàn)室中，試驗(yàn)室環(huán)境初可能比這干燥。
    4.2降溫
    4.2.1緩降至稍正表壓（濕球溫度約104℃)的部分應(yīng)足夠長，以避免因快速降壓而產(chǎn)生的試驗(yàn)影響，但應(yīng)小于3小時(shí)。
    4.2.2當(dāng)HAST試驗(yàn)箱通風(fēng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行從104℃濕球溫度到室溫的第二部分應(yīng)務(wù)下降。沒有時(shí)間限制，允許強(qiáng)制冷卻容器。
    4.2.3通過確保HAST試驗(yàn)箱（干球)溫度始終超過濕球溫度，應(yīng)避免應(yīng)力下降的兩個(gè)部分出現(xiàn)樣品上的冷凝。
    4.2.4應(yīng)力下降應(yīng)保持封裝塑料的含水量。因此，在應(yīng)力下降的部分，相對濕度不得小于50%，見4.2.1。
    4.3試驗(yàn)時(shí)間
    當(dāng)溫度和相對濕度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，測試時(shí)鐘開始，并在斜坡下降開始時(shí)停止。
    4.4信息讀出
    電氣試驗(yàn)應(yīng)在應(yīng)力下降結(jié)束后48小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。注:對于中間讀數(shù)，樣品應(yīng)在應(yīng)力下降結(jié)束后96小時(shí)內(nèi)恢復(fù)應(yīng)力。將樣品放在密封的防潮袋中，可以降低樣品從試驗(yàn)箱中取出后的水分損失率，袋子應(yīng)為非真空密封，無需氮?dú)獯祾?，也無需干燥劑。當(dāng)樣品放置在密封袋中時(shí)，“測試窗口時(shí)鐘”以樣品暴露于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的速率的1/3運(yùn)行。因此，通過將裝置密封在防潮袋中，測試窗口可延長至144小時(shí)，恢復(fù)應(yīng)力的時(shí)間可延長至288小時(shí)。
    注1:應(yīng)選擇電氣試驗(yàn)參數(shù)以保留任何缺陷(即，通過限制施加的試驗(yàn)電流)。
    注2:如果技術(shù)數(shù)據(jù)合理，則允許額外的測試延遲時(shí)間或恢復(fù)應(yīng)力延遲時(shí)間。
    4.5處理
    應(yīng)使用合適的手套來處理樣品、試驗(yàn)板和固定裝置。污染控制在任何高度加速的濕度應(yīng)力試驗(yàn)中都很重要。