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浅谈HAST试验的重要性及试验步骤

作者: salmon范 编辑: 瑞凯仪器 来源: www.riukai.com 发布日期: 2019.06.19
    塑封器件具有体积小、重量轻、成本低、电性能指标优良等特点。在发达国家塑封器件的发展早已成熟,取代陶瓷封装器件的趋势已定,发达国家早在多年前便已成功地将塑封器件应用在许多军用电子设备中。而在我国,由于缺乏军用塑封器件生产线,国内工业级塑封线不能完全符合军用级标准,特别是经历HAST试验箱的高温高湿环境试验后,塑封电路在超声检测时分层现象尤为严重,因此,尽管塑封器件具有诸多优点,但在我国军用电子元器件领域,大规模的以塑封器件代替陶瓷封装电子元器件在短期内还无法实现。
    1、试验样品预处理
    我们选取1#、2#、3#三种不同封装形式、不同封装厂家、不同芯片面积与载体比例的塑封器件进行HAST试验。三种器件封装形式、封装厂家及芯片面积与载体面积比例等具体参数如表1所示。
HAST试验样品预处理
    表 1  塑封器件类型
    根据GJB 7400要求,对上述三种工业级塑封器件进行如下试验:首先对1#、2#及3#三种塑封器件进行筛选(包括:温度循环、老炼、电测试、X射线、超声检测等共计10余项),筛选完成后,抽取1#、2#及3#筛选合格电路各22只,按GJB 7400的D4分组试验要求进行预处理试验(包括:125℃、24h烘焙,60℃、60%RH、40h湿浸试验、回流焊、清洗、烘干),对预处理后的上述三种塑封电路进行电参数测试,测试结果全部合格(即预处理过程未发现失效)。
HAS试验
    2、HAST试验步骤及结论
    (1)130℃、85%RH 100h的HAST试验
    首先对预处理之后电路进行130℃、85%RH 100h强加速稳态湿热试验(HAST)。对130℃、85%RH 100h HAST试验后电路进行电参数测试,所有电路电参数测试结果均合格,相对试验前电参数未见明显变化。
再对上述电路进行超声检测,结果显示:1#及2#合格,未出现分层现象,3#约有95%器件出现明显的、严重的分层现象,三种塑封器件试验前超声照片及HAST试验后超声检测照片如图1、图2所示。从图2中可明显观察到3#试验后有大面积的分层现象。
    (2)130℃、85%RH 500h的HAST试验
    对100h强加速稳态湿热试验后未分层的1#及2#电路继续进行500h的 HAST试验,试验后电路电参数测试均合格,超声检测结果,未发现明显分层现象。
    总之,由 HAST试验结果可知,三种工业级塑封器件在经历100h HAST试验后,电参数均合格,未出现功能性失效,而且1#及2#未出现明显分层现象;但3#出现了大量电路分层。说明目前国内工业级塑封生产线仍不能完全满足军用级要求。按照国军标要求进行可靠性试验之后电路虽电参数满足指标要求,但分层带来的可靠性问题会极大地影响工业级塑封器件在军事领域的应用。
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