AEC-Q101-2021標準定義了器件滿足車規最小應力測試的認證要求,還詳細地提供了核證測試項目及參考測試條件,旨在確定器件是否能通過規定的應力測試,包括加速應力測試,如HAST/UHAST/AC/H3TRB等。
一、試驗目的
HAST(高加速溫度和濕度壓力試驗)是為了評估非密封封裝器件在潮濕環境中的可靠性。利用苛刻的溫,濕及偏置條件來加速水透過外部保護材料或者沿外部保護材料-金屬導體界面滲透;UHAST不施加偏置電壓,以保證能找出可能為偏壓所掩蓋的失效機理(如電偶腐蝕)。
二、試驗條件
注:
1.應力激發與“85/85”穩態濕度壽命試驗(JESD22-A101)有相同的失效機理。
2.對于在24小時或更短的時間內達到吸收平衡的器件,HAST試驗相當于在85oC/85%RH下至少達到1000小時。
三、試驗設備
試驗箱可以連續保持規定的溫度和相對濕度或壓力,同時在規定的偏置下為被測器件提供電氣連接(如需要),并保存試驗周期的相關曲線記錄,以驗證應力狀況,試驗箱用水應使用室溫下最小電阻率為1 MΩ?cm的去離子水。
四、試驗過程通電要求
UHAST/AC無需加偏壓,HAST/H3TRB需要加偏壓,加偏壓分為持續加壓和循環加偏壓。
1.持續通電加偏壓:如果偏置當Tj溫度高于環境溫度≤10oC并且器件的散熱小于200 mW時,采用直流偏置連續加偏壓
2.循環加偏壓:在被測器件上加直流電壓,頻率要合適,占空比要周期。若偏置配置造成Tj溫度比環境溫度高10oC以上,則使用循環偏壓時,由于功耗加熱容易使水降低而妨礙水有關失效機制。對對于大多數塑料封裝的微電路,用50%的占空比循環DUT偏置是最佳的。≥2 mm厚的封裝的循環應力周期應為≤2小時,<2 mm厚的封裝應為≤30分鐘。推薦1小時通和1小時斷的循環偏置。
五、升降溫注意事項
1.H3TRB上升達到穩定的溫度和相對濕度條件的時間應小于3小時,要保證設備的溫度一直處于露點溫度以上,時刻避免應力作用下設備表面的凝結。實驗完成后降至常溫的過程要小于3個小時,保證應力作用下器件表面不會冷凝。
2.HAST/UHAST/AC在上升的第一部分降至輕微正壓(濕球溫度約為104oC)應足夠長但應少于3小時,應確保設備溫度始終在露點溫度之上,并始終避免在應力作用下使其表面凝結。試驗結束后下降到常溫過程應在3小時以內,以確保在應力條件下裝置表面不凝結。
六、功能檢查
試驗前后都要檢測外觀和電氣參數,電氣測試應在恢復常溫后的48小時內進行。對于試驗中間要檢查電氣參數,應在恢復常溫后盡快測試,然后再放入箱內試驗,最長不的超過96小時。
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