A101C 稳态温度、湿度/偏压、寿命试验
1.范围:
本测试方法用于评估非气密性封装IC器件在湿度环境下的可靠性.温度/湿度/偏压条件应用于加速湿气的渗透,可通过外部保护材料(塑封料或封口),或在外部保护材料与金属传导材料之间界面.
2.设备
本测试要求一个温湿测试炉,能够维持一个规定的温度和相关的持续湿度,同时在规定的偏压电路来测试提供电子连接元件.
2.1温度与相关的湿度
腔体必须能提供可控制温度和相关的湿度条件.在升或降过程.
2.2应力下的元件
应力下的元件应固定, 温度的变化最小化。
2.3污染最小化
必须小心选择板和插座材料,以使释放的污染最小化,以及因腐蚀或其他失效引起的降级最小化.
2.4离子污染
设备的离子污染(如测试板/插座/电线/储存容器/插件箱等)必须受控,避免影响测试制品.
2.5去离子水
必须使用室温下最小1M欧.cm的去离子水
3.测试条件
测试条件包括温度,相关的湿度,和元件加偏压的时间
3.1温度,相关的湿度和时间
温度干球 注1
相关的湿度
温度湿球 注2
压力 注3
时间
85+/-2
85+/-5
81.0
49.1psia 7.12kPa
见备注4
注1 公差应用于整个可用的测试区域.
注2 仅供参考
37度注3 测试条件应持续适用,除中间读数点.对中间读数点,元件应在4.5规定时间内返回加压.
注4 典型为1000(-24,+168)
3.2偏压指南
依以下指南,应用两个偏压的方法之一
A 最小化电源功率
B选择尽可能多的金属脚加偏压
C尽可能多通过芯片金属化加势差.
D在操作范围内最大电压
注上述的指南优先依赖于失效机理与规定的元件参数.
E两种方法,满足指南,选择更严厉方式
1)持续偏压: DC偏压必须持续提供.当芯片温度比腔体温度低于10度时,持续偏压比循环偏压更严厉,或,如果芯片温度未知,当试验下的元件热耗小于200mV.如果热耗大于200mV,则芯片温度应计算.如果芯片温度超过腔体环境温度5度,因为失效机理的加速因子将受影响，那么芯片温升必须包括在测试结果的报告中.
2)循环偏压: 作用于测试的元件上的DC电压,采用合适的频率和占空比应被周期中断.如果偏压电路导致超过腔体环境的温升大于10C, ΔTja, 那么循环偏压比持续偏压更严厉,当对规定的元件类型优化时. 热作为功率的结果导致湿气从芯片上离开,因此隐藏了与湿气相关的失效机理.循环偏压当元件热耗不发生时,能让湿气在关状态时在芯片上积累.测试元件循环偏压对大多数塑料封装微型电路来说,1小时开1小时关,优先考虑.芯片温度,作为已知热阻和热耗基础上计算,应被结果报告引用,不管是否超出腔体的5度或更多.
3.2.1选择和报告
选择持续或循环偏压的标准,和是否报告温度超出腔体环境温度的量,总结如下表
ΔTja
循环偏压
报告
ΔTja < 5 °C, or
Power per DUT < 200 mW
否
否
(ΔTja ≥ 5 °C or
Power per DUT ≥ 200 mW),
and ΔTja < 10 °C
否
是
ΔTja ≥ 10 °C
是
是
对大多数塑料封装微型电路来说,优先考虑 1小时开1小时关
4.程序
测试元件必须采用如下方式固定，在规定的电气偏压下，暴露在规定温度和湿度条件下。必须避免有极限的热、干燥环境或条件在元件和测试治具上冷凝到暴露元件上，特别是上升和下降阶段。采取适当的注意，避免在应力条件下，有水滴到元件上。
4.1上升
到达平稳温度和相关的湿度条件的时间应小于3小时。
在所有时间内应避免在元件和或治具、硬件冷凝，保证他们的温度总是高于露点温度。
4.2下降
下降不应超过3小时。
在所有时间内应避免在元件和或治具、硬件冷凝，保证干球温度总是高于湿球温度。
4.3测试时钟
当温度和相关的湿度到达设定点时，测试时钟启动，并在下降开始停止。
4.4偏压
在上升和下降时要加偏压为宜。在开始测试时钟之前，偏压要校准。同样在元件移出腔体前，停止测试时钟后，偏压要校准。
4.5读取
在下降结束后48小时内进行电气测试。对中间读取，元件应在下降结束的96小时内返回加应力。元件应放在封口的湿度袋（没有干燥剂），减少
注1 应选择电性测试参数去保存缺陷（如限制适用的测试电流）
注2附加的
4.6储存
操作元件、电路板和治具必须用合适的手套。任何加速湿度应力测试应将污染控制放在首位。
5.失效标准
如果元件不符合适当的程序文件，就应定为失效。
6.安全
遵守设备生产厂家建议和当地安全法规。
7.总结
以下条款应在适当的寿命测试规格中规定：
A 适用时，特殊的预处理，
B.应力温度
C.时间
D.应力贴合，如果需要特殊结构
E.应力条件和应力电路原理图
F.样品数量和接收数量
G.完成终止点测量的时间，如果超出第6条规定。
H.操作模式
I.如需要，中间测试点
J.最大结温
K.如果带偏压冷却不能实施，验证数据