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HAST高压加速老化试验之失效判定

作者: salmon范 编辑: 瑞凯仪器 来源: www.riukai.com 发布日期: 2019.09.09
    原理:试样在高温高湿度以及偏压的苛刻环境下,加速湿气穿过外部的保护层,或沿着金属和外保护层的分界面穿透,造成试样的失效。
    标准:JESD22-110-B
    模块设计:无
    设备物料:
    1、控制的环境: 需要在上升至特定的测试环境或从特定的环境下降时,保证压力、温度和相对湿度的HAST高压加速老化试验箱
    2、温度曲线记录:需要记录每个测试循环的温度曲线,以保证能核实压力的有效性;
    3、试样必须位于温度梯度最小处,离内壁至少3cm,不能接触到热源的直接辐射加热; 
    4、减少污染
    5、去除离子污染
    6、去离子水
    方法:

    1、温度,相对湿度和时间

试验方法

    2、偏压方法:
    a)减少功率消耗
    b)尽量快地交换针偏压
    c)尽量多地在芯片上分布位差
    d)在可运行的范围内尽量加大电压
    e)以下两种方法可以满足指导方法:
    1)连续偏压一直流偏压需要一直施加。当失效温度比HAST高压加速老化试验箱的环境温度高≤ 10℃ 时,或者加热损耗小于200mW时失效温度未知时,连续偏压比循环偏压要严格的多。当加热损耗达到200mW,就可以计算失效温度。如果失效温度超过了HAST高压加速老化试验箱温度5℃,则需要在结果中记录失效温度高于HAST高压加速老化试验箱温度,因为产生了加速失效机理。
    2)循环偏压-施加在试样上的直流电压需要以适当的频率进行中断。如果偏压的设置产生了HAST高压加速老化试验箱温度的上升,△Tja,达到10℃,当为了最优化特定试样类型时,循环偏压要比连续偏压更为严格。能量耗散导致的加热会造成湿气的散开,减少和湿气有关的失效机制。当试样不发生能量耗散时,循环偏压在中断时允许湿气的进入。50%周期的循环对大多数的塑料封装电路板最合适。对≥2mm厚度的需要≤2h,而<2mm厚度的需要≤30min。当失效温度超过压力仓5℃或更多时,需要用知名的热阻抗和耗散公式来计算失效的温度。
    3、偏压的选择与记录
偏压
    4、测试样品需要暴露在特定的温湿度以及特定的电偏压环境下。需要避免试样过热,干燥或者局部加热或冷却。
    5、升
    达到稳定的温度和相对湿度的时间不超过3个小时。通过保证测试试验箱内的温度始终超过湿球温度计的温度,来保证不会有水分凝结。升温速率也不能太快以至于DUT温度低于湿球温度计温度。干湿温度计需要一直记录温度,保证在主要的加热开始时,相对湿度在50% 以上。在干燥的实验室内,HAST高压加速老化试验箱内环境可能比这还要干燥。
    6、降
    第一阶段,稍微下降到一定标准压力(湿球温度104℃)需要足够长的时间保证试样不产生由于下降过快导致的认为因素。但是也不要超过3个小时。
    第二阶段的下降时从湿球温度的104℃到室温需要让测试箱排出压力。没有时间的限制,也可以对容器进行强冷。
    下降的部分都不允许水的凝结,为了保证测试仓的温度始终超过湿球温度计。
    下降时需要保证模塑料封装硬模的湿度。因此,在第一段下降的过程中,相对湿度不能小于50%。
    失效判定:
    如果达到了参量的限制,或者在最恶劣的环境下不能证明其功能性,则判定该试样在HAST测试中失效。
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