1、範圍

    本標準給出了功（gōng）率半導體器件（jiàn）穩態濕熱高壓偏置試驗方法，用以評價非氣密封裝的功（gōng）率半導（dǎo）體器件在高溫高濕環境下耐受高電（diàn）壓的可靠性。

    本標準不但適用於矽功率器件，也（yě）適用於碳化矽及氮化家功率器件。

    2、規範性引用文件

    下（xià）列文件對於本文件的應用是（shì）必（bì）不（bú）可少的。凡是注明日期的引用文件（jiàn），僅（jǐn）注明日期的（de）版本適用於本文件。凡（fán）是不注明日期（qī）的引用文件，其（qí）新版本(包括所有的修改單）適用於本文件（jiàn）。
    GB/T 2423.50環（huán）境試（shì）驗第2部分:試驗方法試驗Cy:恒定濕熱主（zhǔ）要用於元（yuán）件的加速試驗。
    IEC 60749-5半導體器件―機（jī）械和氣候試驗方法—第（dì）5部分:穩態濕熱偏置壽命（mìng）試驗（Semiconductor devices —Mechanical and climatic test methods —Part 5: Steady-statetemperature humidity bias life test）

    3、一般性說明

    該項試驗通過施加高溫和高濕度條（tiáo）件，加（jiā）速（sù）水汽穿透外部保護材（cái）料(如環氧外殼或矽膠保護層）或者外部保護材料和器件金屬管腳的交界麵。
    高溫水汽一旦穿透（tòu）器件外（wài）殼（ké）或外殼與器件管腳的交（jiāo）界麵，到達芯片（piàn）表麵，就會在高電壓的（de）作用加速芯片的劣化（huà）。
    本試驗（yàn）屬於破壞性試驗。

    4、試驗裝置要求

    4.1高低溫濕熱試驗箱
    高低溫濕熱試驗箱的參數應滿足下列要求:
    a）應滿足表1中給出的溫度和相對濕度條件，並至少保持（chí）2000小時不間斷;
    b）在上升到規定的（de）試驗條件（jiàn）和從規定的試驗（yàn）條件（jiàn）恢複到（dào）常溫過程中，高低溫濕（shī）熱試驗箱應能夠提供（gòng）受控的溫度和相對濕度條件;
    c）高低溫濕熱試驗箱應經過計量，溫度的允許偏差小於（yú）±2℃，濕（shī）度的允許偏差小於±5%RH;
    d）高低溫濕熱試驗箱內產生的冷（lěng）凝水應不（bú）斷排出，且不能重複利用（yòng）;
    e）冷凝水不允許滴落在試驗樣品上;
    f）高（gāo）低（dī）溫濕熱試驗箱要具備與外界的電氣連接接（jiē）口。
    4.2高（gāo）壓直流電源
    a）直流電源的輸出電（diàn）壓不低於受（shòu）試器件額定電壓的（de）80%;b）直流電源應經過計量，輸出電壓允許偏差±2%。
    4.3加濕用水
    a）應使用室溫下電阻率不（bú）低於1×105Ω·cm的蒸餾水或去離子水，PH值應（yīng）在6.0~7.2之間。
    b）在將水（shuǐ）裝入（rù）加濕器之前，應對高低溫濕熱試驗箱內部各部分(包括安裝（zhuāng）在高低溫濕（shī）熱試驗箱（xiāng）內（nèi）的夾具）進行清洗;每次試驗後，應將加濕（shī）器和（hé）高低溫濕熱試驗箱中的水全部清洗幹淨。
    4.4小汙染物釋放
    為了（le）減少試驗設備本體及箱體內其他輔助裝置在高溫高濕（shī）環境下產生的汙染物對受試樣品的影響，避免非濕熱因素造成的腐蝕，應認真（zhēn）選擇所用到的試驗裝置的材質，如（rú）應選擇（zé）在高溫高濕環境下性質穩定（dìng）的材料來製造老化板、測（cè）試工裝及散熱器，避免這些裝置釋放有害物質對被試樣品造成汙（wū）染。
    4.5受試器件擺（bǎi）放
    受（shòu）試器件在高低溫濕熱試驗箱內的擺（bǎi）放位置（zhì）應盡可能不影響箱內（nèi）的空氣流動，從而（ér）使得箱體內的溫度和濕度保持均勻。
    4.6避（bì）免（miǎn）高壓放（fàng）電
    為了避免試驗過程中發生高壓放電，被試樣品施加偏置電壓（yā）的端子之間應保（bǎo）持足夠的安全距離（lí），如果無法擴大距離，則要采取其他絕（jué）緣措施。
    4.7器件（jiàn）發熱控製
    由於本試驗需要施加（jiā）高壓偏置，受試器件的漏電（diàn）流會比施加低壓偏置（zhì）時高，由此產（chǎn）生（shēng）的功耗會使內部芯片溫度升高。當芯片溫度高於高低溫濕熱（rè）試驗箱環境溫（wēn）度<5℃時，受（shòu）試器件可以不用安裝散熱器。即使安裝散熱器，芯片溫度仍然超過高（gāo）低溫濕熱試驗箱環境（jìng）溫度（dù）5℃或5℃以上，應把芯片溫度與（yǔ）試驗環境（jìng）溫度的差值記錄在試驗結果中，加速的（de）失效機理將受（shòu）到影響。

    5、試驗條件及嚴酷等級

    試驗條件由溫度、相對（duì）濕（shī）度、偏置電壓以及施加偏置（zhì）電壓的（de）持續時間組成。嚴酷等級由試驗持續時間決定。除非另有規定，應從表1中給出的（de）持（chí）續時間中選取嚴酷等級。

    6、程序

    受試器件應以一定的方（fāng）式安裝、暴露在表1規定的溫濕度環境中，並（bìng）施加規定的偏置電壓。器件應（yīng）避免暴露於過熱、幹燥或導致（zhì）器件和工裝夾具上產生冷（lěng）凝水的環境中，尤其在試驗（yàn）應力上升和下降過程中。
     6.1預處理
    適用時，應按照相關標準進行預處理。
    6.2初始檢測
    試驗樣（yàng）品應按照相（xiàng）關標準規定，進行（háng）外觀檢查和電氣參數測試。
    6.3 上升
    達到穩定的溫度（dù）和相對濕度的時間應少於3h。通過（guò）保證在（zài）整個試驗時（shí）間內高低溫濕熱試驗箱的幹球溫度超過濕球溫（wēn）度來避免產（chǎn）生冷凝。
    6.4下降
    下降時間應（yīng）不超過3h。通過（guò）保證在整個試驗時間內高（gāo）低溫濕熱試驗箱的幹球溫度超過濕球溫度來避免產生冷凝。
    6.5器件內部濕氣（qì）穩定時間
    由於濕氣穿透器件外殼並抵達芯片表麵需要一（yī）定（dìng）的時間（jiān），因此當高低溫濕熱試驗箱內環境溫度（dù）和（hé）濕度達到穩定後，應（yīng）繼（jì）續（xù）保持直（zhí）至濕氣完全抵達芯片表麵。
     由於環氧樹（shù）脂相較於（yú）矽膠，其抵禦濕氣進入的能力強得多，因（yīn）此對於環（huán）氧樹脂封裝器件穩定時間不少（shǎo）於336h，矽膠封裝器件穩定時間不少於24h。
    6.6 試驗（yàn）計時
     器件按6.5的要（yào）求進行充分穩定後，開始施（shī）加規定（dìng）的偏置電（diàn）壓，此時試驗計時開始。當達到規定（dìng）的持續時間，溫濕度開始下降時計時結束。
    6.7施（shī）加偏置電壓
     器件按6.5的要求進行充分穩定後，開始施加規定的偏置電壓。當（dāng）試驗結束且（qiě）恢複完成後，再將偏（piān）置（zhì）電（diàn）壓（yā）移除。施加（jiā）偏置電壓時，若受試器件為絕緣柵雙極晶體管(IGBT）或場效應（yīng）晶體管（MOSFET），其柵極和發射極或柵極和源極之間應可靠短路或施加負壓。
    6.8中間檢測
    如果要求（qiú）進行中間檢測，當檢測完成後，應重新按（àn）6.5的要求充分穩定後，再施加偏置（zhì）電壓並重新計時。
    6.9 後檢測
    試驗結束，試驗樣品（pǐn）恢複常溫後，在48h內應按照相關標（biāo）準規定，進行外觀檢查和電氣參數測試。

    7、失效判據

    如果器件不能通過規定的終測試，或按照適用的采購文件（jiàn）和（hé）數據表中規定的正常和極限環境中不能驗證其（qí）功能時，器（qì）件（jiàn）視（shì）為失（shī）效。

    8、試驗報告中應給（gěi）出的信息

    試驗報告至少（shǎo）應給出下列信（xìn）息:

    a）檢測（cè）實驗室的名稱和地址（zhǐ）;

    b）客戶（hù）的名稱和地址;

    c）依據的檢測（cè）標準號及版本（běn）號;

    d）所用檢測設備的標識（名稱、型號、性標識等（děng））;

    e）適用時，應給出設備的校準有效期;

    f）檢測（cè）樣品的描（miáo）述、狀態和明確的（de）性標（biāo）識;

    g）檢測樣品的接收（shōu）日期和檢測日期（qī）;

    h）試驗持（chí）續時間;
    i）初始、中間和後檢測;
    j）偏置條件;
    k）穩定時間;
    l）在試驗期（qī）間如果芯片溫度高於高低溫（wēn）濕（shī）熱試驗箱環境溫度5℃以（yǐ）上時芯片的溫度;
    m）對檢（jiǎn）測（cè）方法的（de）偏離、增（zēng）添（tiān）或刪節，以及特定檢測條件的信息（xī），如環境條件;
    n）適用時，應包含對於符合（或不符合（hé））接收判據和（或）規範的聲明（míng）。