1、範圍

    本標準給出了功率半導（dǎo）體器件穩態濕熱（rè）高壓偏（piān）置試驗（yàn）方法，用以評價非氣密封裝的功率半導體器件在高溫高濕環境下耐受高電壓的可靠性。

    本標準不但適用於矽功率器（qì）件，也適用於碳化矽及氮化家（jiā）功率器件。

    2、規範性（xìng）引用文件

    下列文件對於本文件的應用是必不可少的。凡是注明日期的引用文（wén）件，僅注明日期的版本適用於本文件。凡是不注明（míng）日期的引用文件，其新版本(包括所有的修改單）適用於本文件。
    GB/T 2423.50環境（jìng）試驗第2部分（fèn）:試驗方法試驗Cy:恒定濕熱主要用於元件的加（jiā）速試驗。
    IEC 60749-5半導體器件―機械和氣候試驗（yàn）方法—第5部分:穩態濕熱偏置壽命試驗（Semiconductor devices —Mechanical and climatic test methods —Part 5: Steady-statetemperature humidity bias life test）

    3、一般性說明

    該項試驗（yàn）通過施加高溫和高濕度（dù）條件，加速水汽（qì）穿透外部保護材料(如環氧外殼或矽膠保護層）或者外部保（bǎo）護材料和器件（jiàn）金屬（shǔ）管腳的交界麵。
    高溫水汽（qì）一旦穿透器件外殼或外殼與器件管（guǎn）腳的交界麵，到達芯（xīn）片表麵，就會在高電壓的作用加速芯片的劣化。
    本試（shì）驗屬於破壞性試驗。

    4、試驗裝置要求

    4.1高低溫濕熱試驗箱
    高低（dī）溫濕熱試（shì）驗（yàn）箱的參數應滿足下列要求:
    a）應滿足表1中（zhōng）給出（chū）的溫度和相對濕度條件，並至少保持2000小時不間斷;
    b）在（zài）上升到規定的試驗條件和從規定（dìng）的試驗條件恢複（fù）到常（cháng）溫過（guò）程中，高（gāo）低溫濕熱試驗箱應能夠提供受控的溫度和相對濕度條件;
    c）高低溫濕熱試驗箱應經過計量，溫度的允許偏差小於±2℃，濕度的允許偏差（chà）小於±5%RH;
    d）高（gāo）低溫濕熱試驗（yàn）箱（xiāng）內產生的冷凝水應不（bú）斷排出，且不能（néng）重複利用;
    e）冷凝水不允（yǔn）許滴落在試驗（yàn）樣品上;
    f）高低溫濕熱試驗箱要具備與（yǔ）外界（jiè）的電（diàn）氣連接（jiē）接口。
    4.2高壓（yā）直流電源
    a）直流電源的輸出電壓不低於（yú）受試器件額定（dìng）電壓的（de）80%;b）直流電源應經（jīng）過計量，輸出電壓（yā）允許偏差±2%。
    4.3加濕用水
    a）應使用室溫下電阻率不低於1×105Ω·cm的蒸餾水或去離子水，PH值應在6.0~7.2之間。
    b）在將水裝入加濕器之前，應對高低溫濕熱試驗箱內部各部分(包括安裝在高低溫濕熱試（shì）驗箱（xiāng）內的夾具）進行清洗;每次試驗後，應將（jiāng）加濕器和高低溫濕熱試驗箱中的水全部（bù）清洗幹淨。
    4.4小（xiǎo）汙染物釋放
    為（wéi）了減少試驗設備本體及（jí）箱體內其他輔助（zhù）裝置在高溫高濕環境下產生的汙染物對受試樣品的（de）影（yǐng）響，避免非濕熱（rè）因素造成的腐蝕，應認真選（xuǎn）擇所用到（dào）的試驗裝置（zhì）的材質，如應選擇在高（gāo）溫高濕環境下性質穩定的材料來製造老化（huà）板、測試（shì）工裝及散熱器，避免這些裝置釋放有害物質對被試樣品造（zào）成汙（wū）染。
    4.5受試器（qì）件擺放
    受試器件在高低溫濕（shī）熱試驗（yàn）箱內（nèi）的擺放位（wèi）置應盡可能不影響箱內的空（kōng）氣流動，從而使得（dé）箱（xiāng）體內的溫度和（hé）濕度保持均勻。
    4.6避免高壓放電
    為了避免試驗過程（chéng）中發生（shēng）高壓（yā）放電（diàn），被試樣品施加偏置電壓的端子之間（jiān）應保（bǎo）持足夠的安（ān）全距離，如果無法擴大距離（lí），則要采取其他絕緣措施。
    4.7器件發熱（rè）控製
    由於本試驗需要施加高壓偏置，受試器件的漏電流會比施（shī）加低壓偏置時高，由此產生的功耗會使內部芯片溫度升高。當芯片溫度高於高低溫（wēn）濕熱（rè）試驗箱環境（jìng）溫度（dù）<5℃時，受試器件可以不用安裝散（sàn）熱（rè）器。即使安裝散熱器，芯片溫度仍然超過高低溫濕熱試驗箱環境溫度5℃或5℃以上，應把芯片（piàn）溫度與試驗環境溫度的差（chà）值記錄在試驗結果中，加（jiā）速的失效（xiào）機（jī）理將受到影響。

    5、試驗條件及（jí）嚴酷等級

    試驗條件由溫度、相對（duì）濕度、偏置電壓以及施加偏置電壓的持（chí）續時間組成。嚴酷等級由試驗（yàn）持續時間決定。除非（fēi）另有規定，應從表（biǎo）1中給出的持續時間中選取嚴酷等級。

    6、程序

    受試（shì）器件應以一定的方式安裝（zhuāng）、暴露在表1規定的溫濕度環（huán）境中，並施加規定的偏置電壓。器件應（yīng）避免暴露於過熱、幹（gàn）燥或導致器件和工裝夾具上產生冷凝水的環（huán）境中（zhōng），尤其在試驗應力（lì）上（shàng）升和下降過程（chéng）中。
     6.1預處理
    適用時，應（yīng）按照相（xiàng）關（guān）標準進行預處理。
    6.2初始檢測
    試驗樣品應（yīng）按照相關標準規定，進行外觀檢查和電氣參數測試。
    6.3 上升
    達到穩定的溫度和相對濕度的時（shí）間應少於3h。通過保證在整個試驗時間內高低溫（wēn）濕熱試驗箱的幹球（qiú）溫度超過濕球溫度來避免（miǎn）產生冷凝（níng）。
    6.4下降（jiàng）
    下降時間應不超過3h。通過保證在整（zhěng）個試驗時間內高低溫濕熱試驗箱的幹球溫度超過濕球溫度來避免產生冷凝（níng）。
    6.5器件內部濕氣穩（wěn）定時間
    由（yóu）於濕氣穿透（tòu）器件外殼（ké）並抵達芯片表麵需（xū）要一定的時間，因此當高低溫濕熱（rè）試驗（yàn）箱內環境溫度和濕度達到穩定後，應繼續保持直（zhí）至濕氣完全抵達芯片（piàn）表麵。
     由於環（huán）氧樹脂相較（jiào）於（yú）矽膠，其抵禦濕氣進入的能（néng）力強得多（duō），因此對於環氧樹（shù）脂封裝器件穩定時間不少於336h，矽膠封（fēng）裝器件穩定時間不少於24h。
    6.6 試驗計時
     器件按6.5的要求進行充分穩定後，開始施加（jiā）規（guī）定的偏置電壓，此時（shí）試驗（yàn）計時（shí）開始。當達（dá）到規定（dìng）的持續時間，溫濕度開始下降時計時結束。
    6.7施加偏置電壓
     器件按6.5的要求進行充分穩定後，開始施加規定（dìng）的偏置電壓。當試（shì）驗結束且恢複完（wán）成後，再將偏置電壓移除。施加（jiā）偏置電壓時，若受試器件為絕（jué）緣柵雙極晶體管(IGBT）或場效（xiào）應晶（jīng）體管（MOSFET），其柵極和發射極或柵極和源極之間應可靠短路或施加（jiā）負（fù）壓。
    6.8中間檢（jiǎn）測
    如果要求進（jìn）行中間檢測，當（dāng）檢測完成後，應重新按6.5的（de）要求充分穩定後，再施加偏置電壓並重新計時。
    6.9 後檢測
    試（shì）驗結束，試驗樣品恢複常溫後，在48h內應按照相關標準規（guī）定，進行外觀檢查和（hé）電氣參數測試。

    7、失效判據

    如果器件不能通過規定的終測試，或按照適用的采購文（wén）件和數據表中規定的正常和極限環境中不能驗證其功能（néng）時，器件視為失效（xiào）。

    8、試驗報告中應給出的（de）信息

    試驗報告至少應給出下列信息:

    a）檢測（cè）實驗室的名稱和地址;

    b）客戶的名稱和地（dì）址;

    c）依據的（de）檢測標準（zhǔn）號及版本號;

    d）所用檢測設備的標識（名稱、型號、性標識等）;

    e）適用時，應給出設（shè）備的（de）校準有效期;

    f）檢（jiǎn）測樣品的描述、狀態和明確的性標識;

    g）檢測（cè）樣品的接收日期和檢測日期;

    h）試驗持續時間;
    i）初始、中間和後（hòu）檢測;
    j）偏置條件（jiàn）;
    k）穩定時間;
    l）在試驗期間如果芯片溫度（dù）高於高低溫濕熱試驗箱環境溫（wēn）度5℃以上時芯片（piàn）的溫度;
    m）對檢（jiǎn）測方法的偏離、增添或刪節，以及特定檢測條件的信息，如環境條件;
    n）適用時，應包含對於符合（或不符合）接（jiē）收判據和（或）規範的聲明。