功率半導體器件利用高低溫濕熱試驗箱做穩(wěn)態(tài)濕熱高壓偏置試驗
本標準給出了功率半導體器件穩(wěn)態(tài)濕熱高壓偏置試驗方法，用以評價非氣密封裝的功率半導體器件在高溫高濕環(huán)境下耐受高電壓的可靠性
。本標準不但適用于硅功率器件
，也適用于碳化硅及氮化家功率器件。下列文件對于本文件的應用是必不可少的
GB/T2423.50環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Cy:恒定濕熱主要用于元件的加速試驗。
IEC-5半導體器件―機械和氣候試驗方法—第5部分:穩(wěn)態(tài)濕熱偏置壽命試驗（Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part5:Steady-statetemperaturehumiditybias
lifetest）
該項試驗通過施加高溫和高濕度條件
，加速水汽穿透外部保護材料(如環(huán)氧外殼或硅膠保護層）或者外部保護材料和器件金屬管腳的交界面。高溫水汽一旦穿透器件外殼或外殼與器件管腳的交界面，到達芯片表面
，就會在高電壓的作用加速芯片的劣化。本試驗屬于破壞性試驗
。4.1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，并至少保持2000小時不間斷;
b）在上升到規(guī)定的試驗條件和從規(guī)定的試驗條件恢復到常溫過程中
，高低溫濕熱試驗箱應能夠提供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
，溫度的允許偏差小于±2℃，濕度的允許偏差小于±5%RH;d）高低溫濕熱試驗箱內產生的冷凝水應不斷排出
，且不能重復利用;e）冷凝水不允許滴落在試驗樣品上;
f）高低溫濕熱試驗箱要具備與外界的電氣連接接口
。4.2高壓直流電源
a）直流電源的輸出電壓不低于受試器件額定電壓的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低于1×105Ω·cm的蒸餾水或去離子水
，PH值應在6.0~7.2之間。b）在將水裝入加濕器之前
，應對高低溫濕熱試驗箱內部各部分(包括安裝在高低溫濕熱試驗箱內的夾具）進行清洗;每次試驗后，應將加濕器和高低溫濕熱試驗箱中的水全部清洗干凈。4.4小污染物釋放
為了減少試驗設備本體及箱體內其他輔助裝置在高溫高濕環(huán)境下產生的污染物對受試樣品的影響
，避免非濕熱因素造成的腐蝕，應認真選擇所用到的試驗裝置的材質，如應選擇在高溫高濕環(huán)境下性質穩(wěn)定的材料來制造老化板、測試工裝及散熱器，避免這些裝置釋放有害物質對被試樣品造成污染。4.5受試器件擺放
受試器件在高低溫濕熱試驗箱內的擺放位置應盡可能不影響箱內的空氣流動
，從而使得箱體內的溫度和濕度保持均勻。4.6避免高壓放電
為了避免試驗過程中發(fā)生高壓放電，被試樣品施加偏置電壓的端子之間應保持足夠的安全距離
，如果無法擴大距離，則要采取其他絕緣措施4.7器件發(fā)熱控制
由于本試驗需要施加高壓偏置
試驗條件由溫度
受試器件應以一定的方式安裝
6.1預處理
適用時
6.2初始檢測
試驗樣品應按照相關標準規(guī)定，進行外觀檢查和電氣參數測試
6.3上升
達到穩(wěn)定的溫度和相對濕度的時間應少于3h
。通過保證在整個試驗時間內高低溫濕熱試驗箱的干球溫度超過濕球溫度來避免產生冷凝。6.4下降
下降時間應不超過3h
。通過保證在整個試驗時間內高低溫濕熱試驗箱的干球溫度超過濕球溫度來避免產生冷凝。6.5器件內部濕氣穩(wěn)定時間
由于濕氣穿透器件外殼并抵達芯片表面需要一定的時間，因此當高低溫濕熱試驗箱內環(huán)境溫度和濕度達到穩(wěn)定后
，應繼續(xù)保持直至濕氣完全抵達芯片表面。由于環(huán)氧樹脂相較于硅膠，其抵御濕氣進入的能力強得多
，因此對于環(huán)氧樹脂封裝器件穩(wěn)定時間不少于336h6.6試驗計時
器件按6.5的要求進行充分穩(wěn)定后
6.7施加偏置電壓
器件按6.5的要求進行充分穩(wěn)定后，開始施加規(guī)定的偏置電壓
6.8中間檢測
如果要求進行中間檢測
6.9后檢測
試驗結束
如果器件不能通過規(guī)定的終測試
試驗報告至少應給出下列信息:
a）檢測實驗室的名稱和地址;
b）客戶的名稱和地址;
c）依據的檢測標準號及版本號;
d）所用檢測設備的標識（名稱
e）適用時
f）檢測樣品的描述
g）檢測樣品的接收日期和檢測日期;
h）試驗持續(xù)時間;
i）初始、中間和后檢測;
j）偏置條件;
k）穩(wěn)定時間;
l）在試驗期間如果芯片溫度高于高低溫濕熱試驗箱環(huán)境溫度5℃以上時芯片的溫度;
m）對檢測方法的偏離
n）適用時
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