GB/T 4937.42-2023 英文版(www.GB-GBT.cn): Semiconductor devices -- Mechanical and climatic test methods -- Part 42: Temperature and humidity storage

GB/T 4937.42-2023: 半导体器件 机械和气候试验方法 第42部分：温湿度贮存

中华人民共和国国家标准

半导体器件 机械和气候试验方法

第42部分:温湿度贮存

国 家 市 场 监 督 管 理 总 局

国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布

1 范围

本文件描述了评价半导体器件耐高温高湿环境能力的试验方法。

本文件适用于评价塑封半导体器件和其他类型封装半导体器件的芯片金属化互连耐腐蚀能力。也

可作为由于湿气通过钝化层渗透而导致漏电的加速方法,以及多种试验前的预处理方法。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文

件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于

本文件。

IEC 60749-20 半导体器件 机械和气候试验方法 第20部分:塑封表面安装器件耐潮湿和焊接

热综合影响(Semiconductordevices-Mechanicalandclimatictestmethods-Part20:Resistanceof

plasticencapsulatedSMDtothecombinedeffectofmoistureandsolderingheat)

注:GB/T 4937.20-2018 半导体器件 机械和气候试验方法 第20部分:塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综

合影响(IEC 60749-20:2008,IDT)

3 术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4 试验设备

4.1 设备能力

在整个试验过程中,试验箱应能提供5.3规定的温湿度条件。

4.2 恒温恒湿箱的材料和结构

恒温恒湿箱应使用高湿条件下不发生退化的材料。试验箱设计时,应避免凝结于箱体顶部的水汽

滴落到器件上。

4.3 试验用水

试验用水应为蒸馏水或去离子水,23℃下的电阻率为500Ω·m或更大。

5 程序

5.1 预处理

当器件为塑封表面安装器件时,在试验前应依据IEC 60749-20进行水汽浸渍和焊接热处理。

5.2 初始检测

应依据适用的采购文件,进行初始检测。

5.3 试验

5.3.1 放入和移出器件

器件应放入采购文件规定的高温高湿试验箱中。将器件放入和移出试验箱时,应保证没有小水滴

附着在器件上,同时器件不能接触到任何冷凝水汽。

注:当塑封表面安装器件需固定于夹具上时,适用的采购文件规定相关条件(电路板材料、平面尺寸、焊接方式、助

焊剂清洁等)。

5.3.2 试验条件

温湿度条件应从表1中选取。除相关文件另有规定外,应使用条件C。对规定条件D、E和F,除相

关文件另有规定外,依据图1的曲线,从试验开始到结束应对温度进行控制,在升温和降温期间应对湿

度进行控制。宜注意,现场使用中不会发生的外引线电镀金属间短路(漏电),在条件C(85℃、相对湿

度85%)和条件D、E和F(不饱和高压蒸汽试验)下,可能会发生而造成失效。

5.3.3 试验持续时间

除相关文件另有规定外,试验持续时间应依据表1。当试验持续时间依据相关文件的规定时,还应

在相关文件中记录并增加加速和扩散模型,该模型用来估计使用条件下的水汽暴露持续时间。在条件

D、E和F下,应从气压和温度稳定后开始计时,如图1所示。

5.3.4 试验后恢复

试验完成且确保试验箱内的温湿度恢复到接近规定的温湿度曲线时,应将器件从试验箱中取出,并

放置在室温下。器件应在室温环境下保持2h后开始进行电性能测试,直至测试完毕。在条件D、E和

F下,试验完成后处理器件时应小心谨慎,因为可能会发生其他失效模式,此类失效模式是由于冷凝、温

度和压力突变和其他相关因素造成的。

5.3.5 终点检测

应依据相关文件进行终点检测。

除相关文件另有规定外,应在试验完成后48h内在室温环境下完成检测。

注:如果超过48h才能完成终点检测,器件移出试验箱6h内将器件置于大气环境中无真空或干燥剂的密封防潮

袋内能减少水汽损失。

6 失效判据

依据相关文件或产品规范,如果器件参数超限,或正常条件和最坏条件下不能实现其功能,判其失

效。如果电学失效是由于试验方法造成的外部封装损伤而导致的,不应视为失效。

7 采购文件规定的细节

采购文件规定的细节如下:

a) 初始检测(见5.2);

b) 试验条件(见5.3.2,除另有规定);

c) 试验持续时间(见5.3.3,除另有规定);

d) 试验后恢复(见5.3.4,除另有规定);

e) 终点检测(见5.3.5,除另有规定);

f) 贮存条件(见5.3.5,除另有规定)。

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