金鑒李工:AEC--Q101測試規範中——HAST試驗介紹

金鑑實驗室李工 發佈 2024-04-01T10:25:37.242279+00:00

前言AEC-Q101-2021規範對該裝置是否符合車規最小應力試驗驗證要求進行界定,詳細給出驗證用試驗項目及參考試驗條件,目的在判斷該裝置是否能通過規定應力試驗,其中包括加速應力測試,如HAST/UHAST/AC/H3TRB等。

前言

AEC-Q101-2021規範對該裝置是否符合車規最小應力試驗驗證要求進行界定,詳細給出驗證用試驗項目及參考試驗條件,目的在判斷該裝置是否能通過規定應力試驗,其中包括加速應力測試,如HAST/UHAST/AC/H3TRB等。


試驗目的


HAST(高加速溫度和濕度壓力試驗)就是要對潮濕環境下非密封封裝器件進行可靠性評估。利用嚴酷的溫度,濕度及偏置條件來加速水穿過外部保護材料或者沿外部保護材料-金屬導體界面滲入,UHAST是不加偏置電壓,以確保能夠發現可能被偏壓掩蓋的失效機理(如電偶腐蝕)。


試驗條件



註: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.對於在24小時或更短的時間內達到吸收平衡的器件,HAST試驗相當於在85℃/85%RH下至少達到1000小時。


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),並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。


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、連續通電+偏壓:若發生偏置,Tj溫度大於環境溫度≈10?C並在器件散熱低於200 mW情況下使用直流偏置持續外加偏壓方式。


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溫度大於環境溫度10?C、使用循環偏壓時,由於功耗加熱容易降低水分,妨礙水分有關失效機制。對對於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。


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於3小時,應確保設備溫度始終高於露點溫度,始終避免在應力下器件表面上發生冷凝。試驗完成下降到常溫過程應少於3小時,並確保在應力下器件表面上不發生冷凝。


2.HAST/UHAST/AC在上升的第一部分降至輕微正壓(濕球溫度約為104?C)應足夠長但應少於3小時,從104?C濕球溫度放空,然後下降到常溫,不受時間限制。通過保證試驗箱內(干球)的溫度總是高於濕球溫度來保證升降溫時器件不發生冷凝。

功能檢查


測試前、中、後均需對外觀及電氣參數進行測試,電氣測試需在恢復常溫48小時之內完成。對於試驗中間要檢查電氣參數,應在恢復常溫後儘快測試,然後再放入箱內試驗,最長不的超過96小時。

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