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JESD22-A118B無偏壓HAST加速水汽抵抗性測試標準

作者（zhě）：網絡編輯：瑞（ruì）凱儀器來源：網絡發布日期： 2021.08.12

1、目的

本試驗方法主要適用於防潮性評估和耐用性試驗，並可作為無（wú）偏高（gāo）壓蒸煮試驗的（de）替代。樣品在非冷凝、潮濕的環境中進行類似於JESD22-A101“穩態（tài）溫度、濕度和偏差壽命試驗”，但溫度（dù）較高。對於本程序規定的溫度限值，試驗通常會產生與無偏“85℃/85%RH”穩態濕度壽命試驗（yàn）相同的失效機製，但（dàn）如果考慮到更高的溫度，則必（bì）須注意，因為（wéi）可能會產（chǎn）生不切實際的失效（xiào）機製。使用非冷凝環境可避免許多不相（xiàng）關的外部故障，如pin腳間泄（xiè）漏或鉛腐蝕。然（rán）而，由於吸收的水分通常會降低大多數聚合物材料的玻璃化轉變溫度，高濕度和高溫（>tg）的結合可能會產生不切實際的材料失效。因此，如果出於可靠性（xìng）或鑒定目（mù）的的無偏HAST，則需要謹慎（shèn）。
無偏hast方法是為了評估非密（mì）封封裝固態器件在潮濕環境中的可靠性的試驗方法。這是一種高度加速試驗，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（yán）著外部保護材料和金屬導體之間的界麵滲透。本試驗中不采用偏壓（yā），以確保可能被偏壓掩蓋的失效機製（zhì）可以被揭示（如電偶腐蝕)。此測（cè）試用於識別封裝內部的故障機製，具有破壞性。

2、試驗設備

    試驗（yàn）需要（yào）一個HAST試驗箱，該試驗箱能夠在規定試驗條件（jiàn）的上升和（hé）下降過程中保持規定的溫度和相對濕（shī）度。
    2.1校準記錄
    建議對每個試驗循環（huán）的溫度分布進行記錄，以便驗證應力條（tiáo）件。校準記（jì）錄應驗證在熱質量負載條件下，設備在升（shēng）溫和降溫過程中避免在溫（wēn）度高於50℃的被測設備（bèi）(DUT)上冷凝。校準記錄應驗證，對於穩態條件和熱質量負載，試（shì）驗條件保持在表1規定的（de）公差範圍內。
    2.2壓力裝置
    受（shòu）試樣品必須放置在HAST試驗箱中，以使溫度梯度小化。受試樣品與內腔表麵的距離（lí）不得小於3cm，且不得受到加熱器直（zhí）接輻射熱的影響。如果樣品安裝在（zài）試驗板上，試驗板的（de）方向應盡量減少對蒸汽循環的幹擾。
    2.3離子汙染
    在選擇任何引入HAST試驗箱的材（cái）料時，必須小心謹慎，以盡量減少（shǎo）汙染物的釋放，並盡量減少由於腐（fǔ）蝕和其他機製造成的降解。應控製試驗裝置的離子汙染，以避免試（shì）驗受影響。
    2.4蒸餾或去離子
    應使用室溫下電（diàn）阻率小為1MΩ·cm的蒸餾（liú）水（shuǐ）或去離子水。

3、試驗條件（jiàn）

測試條件包括溫度、相對濕度和持續時間。
溫度.濕（shī）度和時間

    注1公差適用於整個可用試驗區域（yù）。
    注2︰僅供參考
     注3試驗條件應連續應用，除非在任（rèn）何臨時讀數期間。對於臨時讀（dú）數，設備應在4.4規定的時間（jiān）內恢複應力
    注4:無偏HAST持續時間旨在滿足或超過使用條件下的等效（xiào）壽命。根據應力加速度確定持續時（shí）間(見jep122)。應力持續時間由內部資格要求、jesd47或適用的采購文件規定。典型的測試持續時間為:
    注意:對於（yú）塑封的（de）微電路（lù），眾所周知（zhī），濕氣會降（jiàng）低塑料的（de）有效玻璃化轉變溫度。高於有效玻璃化轉變溫度的應力溫度可能導（dǎo）致與操作使（shǐ）用無關的（de）失效（xiào）機製。

4、試驗步驟

    試驗裝置（zhì）的安裝方式（shì）應使其暴露在規定的溫度和濕度條件下。應避免設備暴露在（zài）導（dǎo）致冷凝的條件下（xià），特別是在上升和下降過程中（zhōng）。當設備溫度高於30℃時，R.H.必須≥40%，以確保其水分（fèn）含（hán）量不降低，即不適當的水分（fèn）烘烤（kǎo）。
     4.1升溫
    4.1.1達到穩定溫（wēn）度和相對濕度條件的（de）時間應少於3小時（shí）。
    4.1.2應（yīng）通過確保HAST試驗箱（幹球）溫度始終（zhōng）超過濕球溫度來避免冷凝，且升（shēng）溫速（sù）率不得過快，以確保任何（hé）被測設備的溫（wēn）度不會滯後（hòu）於濕球溫度。
    4.1.3幹球和濕球溫度設定值，應確保在加熱開始後，相對濕度不低於50%。在幹（gàn）燥的實驗室中，試驗室環境初可能比這幹燥。
    4.2降溫
    4.2.1緩（huǎn）降至稍正表壓（濕球溫度（dù）約104℃)的部分應足夠長，以避免因快速降壓而（ér）產生的試驗（yàn）影響，但應小於3小時。
    4.2.2當HAST試驗箱（xiāng）通風時，應進行從104℃濕球溫度（dù）到室溫的第二部分應務下降。沒有時間限製，允許強製冷卻容器。
    4.2.3通過確保HAST試驗箱（幹球)溫度始終超過濕（shī）球溫度，應避免應力下降的兩個部分出（chū）現樣品上的冷凝。
    4.2.4應力下降應保持封裝塑料的含水量。因此，在應力下降的部分，相對濕度不得小於50%，見4.2.1。
    4.3試驗（yàn）時間
    當溫度和相對濕度達到設定值（zhí）時，測試時鍾開始，並在斜坡（pō）下降（jiàng）開始時停止。
    4.4信（xìn）息讀出
    電氣試驗應在應力下降結束後48小時內進行。注:對於中（zhōng）間讀數，樣品應在應力下降結束後96小時內恢複應力。將樣品放在密封的防潮袋中（zhōng），可以降低樣品從試驗箱中取出後的水分損失率，袋子應為非真空密封，無需氮氣吹掃，也無需幹燥劑。當（dāng）樣品放置在（zài）密封袋中時，“測試窗口時鍾”以樣品暴露於實驗室（shì）環境的速率的1/3運行。因此，通過（guò）將裝置密（mì）封在防（fáng）潮（cháo）袋中，測試窗口可延長至144小時，恢複應（yīng）力的時（shí）間可延長至288小時。
    注1:應選擇電氣試（shì）驗參數以保留任何缺陷(即，通過限製施加的試驗（yàn）電流)。
    注2:如果技術數據合理（lǐ），則允許額外的測試延遲時間或恢複應（yīng）力（lì）延遲時間。
    4.5處（chù）理
    應使（shǐ）用合（hé）適的手套來處理樣品、試（shì）驗板和固定（dìng）裝置。汙染控製在任何高度加速的濕度應（yīng）力試驗中都很（hěn）重要。