 温湿度试验（Temperature with Humidity）是一种测试方法，通过在高温、高湿、高压的加速条件下验证和评估非密封性包装的电子零部件中，封装材料和内部线路对湿气腐蚀的抵抗能力。针对消费性元器件，JEDEC制定了一些测试条件，包括THB（Temperature Humidity Bias）、HAST（Highly Accelerated Stress Test）、uHAST（unbiased HAST）、PCT（Pressure Cooker Test）、WHTOL（Water with Temperature Over Load）。这些测试条件旨在模拟真实环境中的湿气腐蚀情况，帮助评估元器件的可靠性和耐久性。金鉴实验室可以提供相关的温湿度试验服务，确保客户的产品在各种环境条件下具有良好的性能和可靠性。   高加速温度和湿度应力测试（BHAST）采用严格的温度、湿度和偏压条件，旨在加速湿气穿透塑封料与金属导体之间的界面，从而评估在潮湿环境中非气密封装芯片的可靠性。这种测试类似于双85（85℃，85%相对湿度）THB稳态湿度寿命测试（JESD22-A101），具有相似的失效机理。通过BHAST测试，可以更快地暴露封装芯片在潮湿环境下的潜在问题，帮助评估其在实际应用中的性能表现和可靠性。金鉴实验室可以提供BHAST测试服务，帮助客户验证其产品在湿度应力环境下的可靠性，确保产品符合相关标准和要求。 01.HAST的失效机理 HAST（Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test）实验通常根据是否加偏压分为BHAST（biased）和UHAST（Un-biased）两种。UHAST实验不需要加电，因此无需特殊硬件支持，可以直接将样品放置在测试设备中进行实验。该实验涉及两种不同的温湿度条件，分别是130℃和110℃。 在集成电路的应用中，塑封料通常使用环氧树脂进行封装，由于成本较低而被广泛采用。然而，塑封材料的防水性较差，导致水汽可以穿过塑封材料到达芯片表面。当水汽遇到金属层时，可能会通过携带外部杂质或溶解在树脂中的杂质，并与金属发生反应，导致连线腐蚀，最终导致芯片失效。因此，HAST实验可以帮助评估芯片在高温高湿环境下的可靠性，以及对抗潮湿环境带来的潜在问题。金鉴实验室可以提供HAST实验服务，帮助客户验证其产品的耐久性和可靠性，确保其符合相关标准和要求。 1.化学腐蚀 集成电路存放在高温、高湿环境中会产生Al的化学腐蚀。Al暴露在干燥空气中，会在表面形成一层Al2O3膜，对铝膜形成保护不再产生氧化，避免化学腐蚀的产生。但在潮湿环境中，会产生Al(OH)3，Al(OH)3可溶于酸也可溶于碱。芯片表面有一层钝化膜，保护芯片表面上的铝，然而在引线键合处的pad部分，金属铝是暴露于表面的，化学腐蚀经常暴露在这些部位。 2.电化学腐蚀 两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀介质内相互接触而引起的电化学腐蚀，又称接触腐蚀或双金属腐蚀。发生电偶腐蚀时，电极电位较负的金属通常会加速腐蚀,而电极电位较正的金属的腐蚀会减慢。 02.BHAST 试验的两种条件 参考JEDEC标准JESD22-A110D，BHAST有两种不同的实验条件，130℃/96hrs和110℃/264hrs。 一般情况下，130℃测试条件更严苛，如果有产品较难过这个标准，可以用110℃条件，延长实验时间来替代。 产品会失效，部分原因来自于湿气。湿气会沿着 芯片 胶体缝隙或引脚接缝渗入产品内部，而使 芯片 内部金属间互相导通，产生短路或漏电流现象。温湿度试验 (Temperature and Humidity test)，其目的在于检测芯片封装体对湿气的抵抗能力，藉以确保产品可靠性。  实验过程中应该注意： 1）最小化功耗； 2）尽可能选择交替引脚偏置； 3）尽可能分布芯片金属化的电位差； 4）在可承受的工作范围内最大化电压。  BHAST的偏置条件： 1）连续偏置：结温比设备腔体环境温度高<= 10℃时，或DUT的散热小于200mW时，连续偏置比循环偏置更严苛。 2）循环偏置：以适当的频率和占空比，周期性地向DUT施加直流电压。如果偏置导致 Δ Tja>10℃，对特定器件类型，循环偏置比连续偏置更严苛，一般较多使用50%占空比。 BHAST需要加电，因而也需要制作专门的硬件，一般情况下，硬件的设计按照尽量将IO做最大偏置的情况，将IO间隔分别拉低和拉高。 与其他实验的比较  03.THB试验 THB（Temperature and humidity bias test）稳态湿度寿命测试，即我们常说到的双85实验，也算是对BHAST实验降低温度条件，延长测试时间（500hrs\1000hrs）的替代性实验。 04.WHTOL试验 高温高湿测试（Wet High Temperature Operating Life）,其方法通常分为两种：恒定温度和循环温度测试。 1.恒定温度测试 在此测试方法中，电子产品处于一个恒定的温度和湿度条件下，例如在温度为40℃、湿度为95%的环境中放置一定时间(如48小时)。测试过程中需要记录电子产品的性能表现和外观变化。 2.循环温度测试 循环温度测试是让电子产品在多个温度和湿度条件下进行循环测试。这种测试方法更接近实际使用环境，因为电子产品在实际使用中可能会遇到各种不同的环境条件。循环温度测试过程中需要记录电子产品的性能表现和外观变化，并对其进行分析和处理。 |
