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高度加速的温度和湿度压力测试(HASTPCT)是一个高度加速,以温度和湿度为基础的电子元件可靠性试验方法。HASTPCT高加速老化试验在塑封器件中起到举足轻重的作用,以温度和湿度为基础加速新式集成电路的失效,加快塑封器件的发展应用。
今天,科明就HASTPCT各个标准的试验方法做一个简单的介绍,希望能帮助各位客户朋友了解相关的标准试验。
JESD22-A-C
中文名称:稳态温度湿度偏差寿命试验
目的
进行稳态温度湿度偏差寿命测试是为了评估非密封封装IC器件在潮湿环境中的可靠性。应用温度、湿度和偏压条件来加速湿气透过外部保护材料(封装或密封)或沿着外部保护材料和穿过它的金属导体之间的界面的渗透。
试验仪器
该试验箱必须能够在规定试验条件的升温和降温过程中提供受控的温度和相对湿度条件。
注:应注意确保试验箱(干球)温度始终超过湿球温度
试验条件
测试条件包括温度、相对湿度和持续时间,以及特定于设备的电偏置配置。
偏置准则
根据以下准则应用偏置:
1、最小化功耗。
2、尽可能交替引用偏置。
3、尽可能在芯片金属化过程中分布潜在差异。
4、在工作范围内最大化电压。
注:上述准则的优先级取决于机制和特定设备特性。
可以使用以下两种偏压中的任何一种来满足这些准则,以更严酷的为准:
(一)连续偏置
应连续施加直流偏置。当核心温度比试验箱环境温度高≤10℃时,或者,如果核心温度未知,当被测器件的散热(DUT)小于mW时,持续偏置比循环偏置更严酷。如果DUT的散热超过mW,则应计算核心温度。如果核心温度超过试验箱环境温度5°C以上,则高于试验箱环境温度的核心温升应包括在测试结果报告中,因为故障机制的加速将受到影响。
(二)循环偏置
施加在被测设备上的直流电压应以适当的频率和占空比周期性中断。如果偏置配置导致温度升高超过试验箱环境温度,△Tja超过10℃,则循环偏置,当针对特定器件类型优化时,将比连续偏置更严酷。功率耗散导致的发热可能会将湿气从管芯中驱走,从而阻碍了与湿气相关的失效机制。循环偏置允许在器件功耗不发生的关断期间在管芯上聚集湿气。对于大多数塑料封装的微电路来说,一小时开一小时关的DUT偏置循环是最佳的。当核心温度超过试验箱环境温度5℃或以上时,应在结果中引用根据已知热阻抗和散热计算的核心温度。
JESD22-AE
中文名称:高加速温湿度应力HAST试验
目的
为了评价非密封封装固态器件在潮湿环境中的可靠性,进行了高加速温度和湿度应力试验。它采用了温度、湿度和偏压等恶劣条件,加速水分通过外部保护材料(封装材料或密封件)或沿外部保护材料和通过外部保护材料的金属导体之间的界面渗透。其与“85/85”稳态湿寿命试验(JEDEC标准22-A)有相同的失效机制。
试验仪器
试验需要一个能够持续保持规定温度和相对湿度的试验箱,同时在规定偏压配置下为试验样品提供电气连接。
00:51试验条件
测试条件包括温度、相对湿度和持续时间,以及特定于设备的电偏置配置。
偏置准则
根据以下准则应用偏置:
1、最小化功耗。
2、尽可能交替引用偏置。
3、尽可能在芯片金属化过程中分布潜在差异。
4、在工作范围内最大化电压。
注:上述准则的优先级取决于机制和特定设备特性。
可以使用以下两种偏压中的任何一种来满足这些准则,以更严酷的为准:
(一)连续偏置
应连续施加直流偏置。当核心温度比试验箱环境温度高≤10℃时,或者,如果核心温度未知,当被测器件的散热(DUT)小于mW时,持续偏置比循环偏置更严酷。如果DUT的散热超过mW,则应计算核心温度。如果核心温度超过试验箱环境温度5°C以上,则高于试验箱环境温度的核心温升应包括在测试结果报告中,因为故障机制的加速将受到影响。
(二)循环偏置
施加在被测设备上的直流电压应以适当的频率和占空比周期性中断。如果偏置配置导致温度升高超过试验箱环境温度,△Tja超过10℃,则循环偏置,当针对特定器件类型优化时,将比连续偏置更严酷。功率耗散导致的发热可能会将湿气从管芯中驱走,从而阻碍了与湿气相关的失效机制。循环偏置允许在器件功耗不发生的关断期间在管芯上聚集湿气。以50%的占空比循环偏压是大多数塑料封装微电路的最佳选择。对于厚度大于等于2mm的封装样品,循环应力周期应小于等于2小时;对于厚度小于2mm的封装样品,循环应力周期应小于等于30分钟。当核心温度超过试验箱环境5或更高时,记录根据已知的热阻抗和耗散计算出的核心温度。
JESD22-A
中文名称:加速水汽抵抗性无偏压HAST试验
目的
无偏HAST的目的是评估潮湿环境中非密封封装固态器件的可靠性。这是一种高度加速试验,采用非冷凝条件下的温度和湿度来加速水分透过外部保护材料(密封剂或密封件)或沿着外部保护材料和穿过它的金属导体之间的界面渗透。本试验中不施加偏压,以确保可能被偏压掩盖的故障机制能够被发现(例如电蚀)。该试验用于识别包装内部的故障机制,具有破坏性。
试验仪器
该试验需要一个压力室,能够在规定试验条件的升温和降温过程中保持规定的温度和相对湿度。
试验条件
测试条件包括温度、相对湿度和持续时间。
注意:对于塑料封装的微电路,众所周知,湿气会降低模塑料的有效玻璃化转变温度。高于有效玻璃化转变温度的应力温度可能导致出现与操作使用无关的失效机制。
JESD22-A
中文名称:循环温度-湿度-偏差寿命试验
目的
为了评估可能发生冷凝的湿度环境中非密封包装固态样品的可靠性,进行了循环温度湿度偏置寿命试验。它采用了偏压、温度循环和高湿度的条件,这些条件会导致样品发生冷凝。它有助于确定样品对腐蚀或枝晶体生长的敏感性。
试验仪器
该试验需要一个温湿度试验箱,该试验箱能够连续保持规定的温度和相对湿度曲线,同时在规定的偏压配置下提供与被测样品的电气连接。
试验条件
测试条件包括温度、相对湿度和持续时间,以及偏置电压。
被测样品应经受曲线图所示的温度和湿度条件。除非采购文件或规范表中另有规定,否则试验持续时间应为8(-24,+)小时。
偏置准则
根据以下准则应用偏置:
1、最小化功耗。
2、尽可能交替引用偏置。
3、尽可能在芯片金属化过程中分布潜在差异。
4、在工作范围内最大化电压。
注:上述准则的优先级取决于机制和特定设备特性。
可以使用以下两种偏压中的任何一种来满足这些准则,以更严酷的为准:
(一)连续偏置
应连续施加直流偏置。当核心温度比试验箱环境温度高≤10℃时,或者,如果核心温度未知,当被测器件的散热(DUT)小于mW时,持续偏置比循环偏置更严酷。如果DUT的散热超过mW,则应计算核心温度。如果核心温度超过试验箱环境温度5°C以上,则高于试验箱环境温度的核心温升应包括在测试结果报告中,因为故障机制的加速将受到影响。
(二)循环偏置
施加在被测设备上的直流电压应以适当的频率和占空比周期性中断。如果偏置配置导致温度升高超过试验箱环境温度,△Tja超过10℃,则循环偏置,当针对特定器件类型优化时,将比连续偏置更严酷。功率耗散导致的发热可能会将湿气从管芯中驱走,从而阻碍了与湿气相关的失效机制。循环偏置允许在器件功耗不发生的关断期间在管芯上聚集湿气。对于大多数塑料封装的微电路来说,一小时开一小时关的DUT偏置循环是最佳的。当核心温度超过试验箱环境温度5℃或以上时,应在结果中引用根据已知热阻抗和散热计算的核心温度。
以上是关于HASTPCT的试验标准JESD22-A-C、JESD22-AE、JESD22-A、JESD22-A的试验方法介绍,希望能帮助广大客户朋友进一步了解HASTPCT的试验方法。下一期我们将继续介绍JESD22-A-E、JESD22-A、GB/T.40-、IEC-2-66-的试验方法,敬请期待。