1、範圍

    GB/T 4937的本部分規定了強加速穩態濕（shī）熱試驗（yàn）(HAST)方（fāng）法,用（yòng）於評價非氣密封裝半導體（tǐ）器（qì）件在潮濕的環境下的可靠性。
    2、強加速穩（wěn）態濕熱試驗（HAST）一般說明
    強加速穩態濕熱試驗通過施（shī）加嚴酷的溫度、濕度（dù）和偏置（zhì）條件來加速（sù）潮氣穿透外部保（bǎo）護材料（liào）(灌封或密封)或外（wài）部保護材料和金屬導體的交接麵。此試驗應力產生的失效機理通常與“85/85”穩（wěn）態溫濕度偏置壽命試（shì）驗（yàn）(見IEC 60749-5)相同。試驗（yàn）方法可以從85℃/85% RH穩態壽命試驗或本試驗方法中選擇。在執行兩（liǎng）種試驗方法時,85℃/85%RH穩態壽命試驗的結果優先於強加（jiā）速穩態濕熱試驗(HAST)。
    本試驗方法應被視為破壞性試驗。
    3、試（shì）驗設（shè）備
    試驗需要一台能連續保持規定的（de）溫度和相對濕（shī）度的壓力容器——HAST試驗箱，同時提供電連接,試（shì）驗（yàn）時給器件施加規定的偏置條件。
    3.1 HAST試驗（yàn）箱簡（jiǎn）介

    草莓视频网站儀器HAST設（shè）備用於評估（gū）非氣密性封裝IC器件、金屬材料等在濕（shī）度環境下（xià）的可靠性（xìng）。通過溫度、濕度、大氣壓力條件下應用於加速濕氣的滲透，可通過外部保護材料（塑封料或封口），或在外部保（bǎo）護材料與金屬傳導（dǎo）材料之間界麵。它采用了嚴格的溫度，濕度，大氣壓、電壓（yā）條（tiáo）件，該條件會加速水（shuǐ）分滲（shèn）透到材料內部與（yǔ）金屬導體之間（jiān）的電化學（xué）反應。失（shī）效機製：電離腐蝕，封裝密（mì）封性。

    產品特點：
    可定製BIAS偏壓端子組數，提供產品通電測試
    通過電腦安全（quán）便（biàn）捷的遠程訪問
    多層級的敏感數據保護
    便捷（jié）的程序入口、試驗設置（zhì）和產品監控
    試驗數據可以導出為Excel格式並通（tōng）過USB接（jiē）口（kǒu）進行傳輸
    可提供（gòng）130℃溫度、濕度85%RH和230KPa大氣壓的測試條件
    3.2 受控條（tiáo）件
    在上（shàng）升到規（guī）定的（de）試驗環境和從規定的試驗環境下降（jiàng）過程中,HAST試驗箱應能夠提供受控的壓力、溫度和相對（duì）濕（shī）度條（tiáo）件。
    3.3 溫度分布
    推薦記錄每一次試驗循環的溫度分布,以便驗證應力的（de）有（yǒu）效性。
    3.4 受試器件
    受試器件應以（yǐ）小化溫度梯度的方式（shì）安裝。受試器件（jiàn）應放置在箱體內距箱（xiāng）體內表（biǎo）麵至少（shǎo）3cm,且不應受到發熱體的（de）直接輻射。安裝器件的安裝（zhuāng）板應對蒸汽循環的幹擾小。
    3.5 小化汙染物釋放
    應認真（zhēn）選擇安裝板和插座的（de）材料,將汙染物的釋放減到少,將由於（yú）侵蝕和其他機理造成的退化減到少（shǎo）。
    3.6 離子汙染
    應對HAST試驗箱(插件櫃、試驗板、插座、配線儲存容器等（děng）)的離子汙染進行控製,以避免試驗樣品受到汙染。
    3.7 去離（lí）子水
    應使用室溫下電阻率小為1X104 Q. m的去離子水。
    4、試驗條件
    試（shì）驗條件由溫度、相對濕（shī）度和器件上（shàng）施加規定偏置的（de）持續時間組成。
    4.1典型的溫度、相對濕度和持續時間.

    溫度、相對溫度和（hé）持續時間見（jiàn）表1。

    4.2偏置準則
    根據下列準（zhǔn）則施加偏置:
    a) 小功率耗（hào）散（sàn）;
    b)盡可能多（duō）的交替施加引出端偏置;
    c) 芯片上相鄰的金屬化（huà）線之間的（de）電壓差盡可能的高;
    d)在工作範圍的電（diàn）壓;
    注:.上述準則的優先（xiān）選擇（zé）應基（jī）於結（jié）構和特定的器件性（xìng）能。
    e) 可采用兩種偏置中任意一種滿足上述準則（zé）,並取嚴酷度較高的一-種:
    1)持續偏（piān）置（zhì）
    持續施加直流偏（piān）置。當芯片溫度高於試驗箱環境溫度≤10℃或受試器件(DUT)的熱耗（hào）散<200 mW且不知道芯片的溫度時,持續偏置比循（xún）環偏置嚴（yán）酷。如果受試器件(DUT) 的（de）熱耗散超過200 mW ,應計算芯片的溫度。如果芯片溫度超過試驗箱環境溫度5℃或5℃以上,應把芯片溫度與試（shì）驗環境溫（wēn）度的差值記錄在試驗結果中（zhōng），加速（sù）的失效機理將受到影響;
    2)循環（huán）偏置
    試驗時施加在器件上的直流電（diàn）壓按照適當的頻率（lǜ）和占空比周期性的中斷。如果偏置條件導致芯片溫度高於試驗箱溫度,其差值△Tja超過10℃,且對特定的器件類型為佳的偏（piān）置條件時,循環偏置將比持續（xù）偏置嚴（yán）酷。功（gōng）率耗散產生的熱量驅散了芯片表麵和（hé）周圍與失效機理有（yǒu）關係的濕氣（qì）。在（zài）關斷期（qī）間，器件沒有功率耗散時濕氣（qì）匯集於芯片。對（duì）大部分塑封微電路,受試（shì）器件(DUT)好采用50%的占空（kōng）比進行循環偏置。對於封（fēng）裝厚度≥2mm的器件其循環施加電壓（yā）時間應≤2h,封（fēng）裝厚度<2mm的器件其（qí）循環施加電（diàn）壓時間應≤30 min。基於已知（zhī）熱阻和耗散計算出的（de）芯片溫度超（chāo）過HAST試（shì）驗（yàn）箱環境溫度5℃或5℃以上時,芯片溫度（dù）應記（jì）錄在試驗結果中。
    4.3選擇和（hé）記錄

    選擇持續偏置或循環偏置的標準和是否記錄（lù）芯片溫（wēn）度超過試驗箱環境（jìng）溫度的（de）差值按表2中的規定。

    5、程序
    受試器件應以一定的方式安裝、暴露在規定的（de）溫濕度環境中,並施加規定的偏置電壓。器件應避免.暴露於過熱、幹燥或導致器（qì）件和電夾具上（shàng）產（chǎn）生冷凝水（shuǐ）的環境（jìng）中,尤其在試驗應力（lì）上升和下降過程（chéng）中。
    5.1上升
    達到穩定的溫度和相對濕（shī）度環境的時間應少（shǎo）於3h。通過保證（zhèng）在整個（gè）試驗時間內試驗箱的幹球溫（wēn）度超過濕球溫度來避免產生冷凝,並且上升的速率不能太快以（yǐ）確保受試器件(DUT)的溫度不（bú）低於濕球溫度。在幹燥（zào）的實驗室,試驗箱的初始環境比較幹（gàn）燥,應保持幹球和濕（shī）球溫度,使加熱開始後相（xiàng）對濕度不低於50%。
    5.2 下降
    階段下降到比較小的正表壓(濕球溫度大約104℃),為避免（miǎn）試驗樣品快速減壓,這段時間應足.夠長,但不能超過3 h。第二階段濕球溫度從104℃到室溫,可通過試驗箱的通風口來實現。此階段不限製時間,並且允許使用冷卻壓力容（róng）器。在下降的兩個階段,都應通（tōng）過保證在整個試驗時間內試驗箱幹球（qiú）溫度超過濕球溫度來避免在器件上產生冷凝（níng）水，下降過程應保持封裝芯片的（de）模塑材料的潮氣含量。
而且階段的相對濕度（dù）應不低於50%(見5.1)。
    5.3試驗計時
    試驗計時從溫度和相對濕度達到規定（dìng）條（tiáo）件開（kāi）始到下降開始時結束。
    5.4 偏置
    在上升和下降階段可選擇是否施加偏置。器件加載後應在試驗計時開始前（qián）驗證偏置,在試驗計時結束後且在器件移（yí）出試驗箱之前也要驗證偏置。
    5.5測試
    下降階段結束後48h內進行電測試。
    注:對於中間測量,在下降階段（duàn）結束後96 h內器件恢複（fù）應力。器件從HAST試驗箱移出後,可以通過把器件放入密封的潮濕袋（dài）(無幹燥劑)中（zhōng）來（lái）減（jiǎn）小器件的潮氣釋放速率。當器件放入密封袋時，測試時間計時以器件暴露（lù）於試驗室環境中潮氣釋放速率的1/3來計算。這樣通過把器件裝人潮氣密封袋（dài）中測試時間可延長到144h,壓力恢複時間也延長到288 h。
    5.6處理
    器件、安裝板（bǎn）和設備應使用適當的保護處理,在強加速（sù）潮濕試驗過程中,汙染（rǎn）控製是很（hěn）重要的。
    6、失效判據
    在強加速穩態濕熱（rè）試驗（yàn）後,如果器件參數超過極限值,或按適用的采購文件和數據表中規定的正常和（hé）極限環境中不能驗證其（qí）功能時,器件視為失效。
    7、安全性
    應當遵守設備廠（chǎng）商的建議（yì）和地方安全規章製度。
    8、說明
    有關的采購文件中應規定如下的內容:
    a)試驗持續時間(見 4.1);
    b) 溫度(見4. 1);
    c) 試驗後測量(見5.5);
    d) 偏置條件(見4.2);
    e)在試驗期間 如果芯片溫度高於試（shì）驗箱環境溫度5 ℃以上時（shí）芯（xīn）片的溫度(見4.2);
    f) 如果使用循環偏置,則規定偏置的頻率（lǜ）和占空比(見4.2)。