0510-81135862
THB（温度、湿度、偏压测试）是加速金属腐蚀的，尤其是为加速在die metallization中发生的腐蚀而进行的测试。存在杂质的状态下仅通过温度和湿度也足以促进金属的腐蚀，但为诱导电位差导致的腐蚀而使用偏压。THB的不良机制大约可分为三类腐蚀（Galvanic, Electrochemical、direct Chemical腐蚀）以及ion migration。
关于表面贴装器件（SMD），进行THB前经预处理后施加bias（Vcc max），在85°C、相对湿度85 %的条件下进行1000小时试验。施加bias应考虑使用者实际环境中的寿命，让它在各不相同的metallization之间尽量形成 的电位差。进行实验中在所要求的时间进行一次中间测量（intermediate readout），确认是否有异常。
| 乾球温度（°C） | 相对湿度1（% R.H） | 濕球温度（°C） | 蒸汽压（psia/kPa） | 持续时间（小时） |
|---|---|---|---|---|
| 85 ± 2 | 85 ± 5 | 81.0 | 7.12 (49.1) | 1000 |
JESD22-A101 “Steady State Temperature Humidity Bias Life Test”
TC（温度循环）是主要测试两个项目的实验——1）产品能否承受高温及低温条件；2）反复被曝光在高温和低温时受到什么样的影响。
反复性热机械负荷导致的不良现象属于疲劳失效（fatigue failure），TC正是加速这种疲劳失效的一种试验。热冲击试验也与TC一样加速疲劳失效的试验。试验流程如下：将试料安装于TC用chamber，反复曝光在规定水平的高温和低温。
循环完毕后以10~20倍率观察外观、lead、seal， 以3倍率确认marking状态。若外观、lead、seal等有被损伤或者难以区分mark，就判定为不合格。
除外观检查外，按产品规格进行电气试验，应检查有没有因TC而造成的不良。
◎ 热冲击或温度循环的应力因素
高温和低温之差（ΔT）
高温和低温移动时间
被暴露在高温和低温的时间
TC不良机制：die裂痕、package裂痕、neck/heel/wire破裂以及bond lifting等。
| 试验条件 | Nominal Ts(min)(°C) | Nominal Ts(max)(°C) |
|---|---|---|
| A | -55 | +85 |
| B | -55 | +125 |
| C | -65 | +150 |
| G | -40 | +125 |
| H | -55 | +150 |
| I | -40 | +125 |
| J | -0 | +100 |
| K | -0 | +125 |
| L | -55 | +110 |
| M | -40 | +150 |
| N | -40 | +85 |
| R | -25 | +125 |
| T | -40 | +100 |
设置条件请参见参考文献
| 条件 | 温度 (°C) | |
|---|---|---|
| 低 | 高 | |
| A | -55 (-10/+0) | +85 (-0,+15) |
| B | -55 (-10/+0) | +125 (-0,+15) |
| C | -65 (-10/+0) | +150 (-0/+15) |
| D | -65 (-10/+0) | +200 (-0/+15) |
| E | -65 (-10/+0) | +300 (-0/+15) |
| F | -65 (-10/+0) | +175 (-0/+15) |
Mil-Std-883 Method 1010 “Temperature Cycling”
JESD22-A104 “Temperature Cycling”
PTC（Power and Temperature Cycle）适用于应在特定温度下运行on、off开关的半导体device上。
电压、温度循环试验中将device反复暴露在低温和高温，同时有规律的施加bias或完全去除bias，试验目的是评估其耐性。这种试验方法可看做是一种在正常使用范畴下device将会经历的模拟worstcase环境，属于破坏试验。
在试验过程中，向device反复施加5分钟power和5分钟休止，按规定次数循环施加bias的同时，同步进行温度循环测试。此时应该让device在 或 温度停留充分的时间，使整个试料质量能达到规定温度。（试料温度是指未施加bias的状态下所达到的温度）
| 试验条件 | 温度 值 （℃） | 温度 值之间的 替换时间（最长） | 每个温度 值 维持时间（至少） |
|---|---|---|---|
| A | -40 (+0, -10) to +85 (+10,-0) | 20 minutes | 10 minutes |
| B | -40 (+0, -10) to + 125 (+10, -0) | 30 minutes | 10 minutes |
JESD22-A105 “Power and Temperature Cycling”
Thermal Shock试验主要评估产品对骤然的温度变化受到什么样的影响。试验从常温开始，反复经过规定次数的循环，被暴露在非常低的温度（或高温）和非常高的温度（或低温）较短的时间后再回到常温。 一次的循环结束后， 针对case和lead/terminal等进行外观检查（检查倍率为10~20）或者以3倍率确认marking是否正常。若难以确认Mark或者在case、lead中发现损伤就判定failure。
有关TS试验的不良机制有die cracking、package cracking、neck/heel/wire breaks、and bond lifting等。
新开发的产品一般进行1000cycle的试验，通过electrical test及200~500倍率的外观检查判定不良与否。
◎ 热冲击或温度循环的应力因素
高温和低温之差（ΔT）
高温和低温移动时间
暴露在高温和低温的时间
| 条件 | 温度 (°C) | |
|---|---|---|
| 低 | 高 | |
| A | -40 (-10/+0) | 85 (-0/+10) |
| B | 0 (-10/+0) | 100 (-0/+10) |
| C | -55 (-10/+0) | 125 (-0/+10) |
| D | -65 (-10/+0) | 150 (-0/+10) |
共移动时间 < 20秒
共维持时间应长于标本达到特定温度的时间
在维持时间达到的特定温度
| 条件 | 温度 (°C) | |
|---|---|---|
| 低 | 高 | |
| A | 0 (-10/+2) | 100 (-2/+10) |
| B | -55 (-10/+0) | 125 (-0/+10) |
| C | -60 (-10/+0) | 150 (-0/+10) |
共移动时间 < 10秒
共移动时间 > 2分钟
特定温度达到时间 < 5分钟
至少要进行15周期以上
Mil-Std-883 Method 1011 “Thermal Shock”
JESD22-A106 “Thermal Shock”
高压、高湿试验可称为Autoclave试验或Pressure Cooker Test （PCT），是评估产品能否承受高温高湿环境的试验。尤其是像die metallization一样，为加速内部金属腐蚀而进行的一种测试。样品处于温度121 °C、相对湿度100 %、气压2atm的状态下接受168个小时的试验。表面贴装器件（SMD）产品在autoclave试验前将进行precondition，所谓precondition是指模拟营造将产品安装在board上工程的流程。Precondition可分为三个流程：干燥试料的bake环节、将水分恢复至规定水平的soak环节、Reflow环节。经过Precondition后进行特性试验，此时发现的不良不归类于autoclave failure，而归于precondition failure。Precondition不良表示产品承受不了在安装工程中发生的高温，这点归类于严重的问题。在进行Autoclave试验时，湿度将达到 值，所以可能会发生electrical leakage。不过若没把该现象归为不良，就不会将此包含（count）在不良数量之中。只有把腐蚀或其他 性损伤才能定义为PCT不良。
| 乾球温度（°C） | 相对湿度（% R.H） | 持续时间（小时） |
|---|---|---|
| 121 ± 2 | 100 | 96 (-0, +2) |
JESD22-A102 “Accelerated Moisture Resistance - Unbiased Autoclave”
HAST (Highly Accelerated Stress Test)是为弥补Temperature Humidity Bias (THB) Test较长的试验时间而开发的试验。THB的试验时间为1000小时，但HAST却在96~264小时内能得出结果。因此最近HAST被广泛使用。如同THB一样，HAST也加速die的metal line及 thin film resistor腐蚀。进行HAST前进行Precondition，在施加bias的状态下，在温度130°C、相对湿度85 %环境下进行96~264个小时的试验。
将试料放入chamber前一般loading在专用board上再进行试验。在试验中所使用的board设计得充分能承受HAST条件。（请参见图）
若特定工程发生变动，可能会影响到耐腐蚀性（corrosion resistance），还是建议HAST试验。即，不仅是新的fab process、package、site的移动，若molding compound、die glassivation、 metallization、thin film resistor等发生了变化，也需要HAST认证。
◎ 设置Bias条件
使Powerdissipation最小化，让水分留在Die表面。
对交叉的pin尽量施加相反的bias（low voltage和high voltage）
在能控制Power dissipation的范围内将Operating Voltage水平调到 。
| 乾球温度 （°C） | 相对湿度1 （% R.H） | 濕球温度 （°C） | 蒸汽压 （psia/kPa） | 持续时间 （小时） | |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 130 ± 2 | 85 ± 5 | 124.7 | 33.3/230 | 96 (-0, +2) |
| B | 110 ± 2 | 85 ± 5 | 105.2 | 17.7/122 | 264 (-0, +2) |
JESD22-A110 “Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test (HAST)
HTS（High Temperature Storage Test）是评估产品长时间贮存于高温时将受到什么样影响的试验。
不适用Electrical stress，与Stabilization Bake （Mil-Std-883 Method 1008）相似，但HTS试验需要更长时间（Stabilization Bake:24 h @ 150 °C）。并且相比于Stabilization Bake主要被用来screen的作用或其它试验的precondition，HTS的目的是评估产品long-term reliability（长时间的可靠性）的。
HTS试验时将试料在规定时间内暴露在规定温度之中。因此试验开始前试料温度应达到规定温度，试验结束后96小时内应进行test（外观检查或electrical test）。因HTS不适用electrical stress，所以替代不了burn-in试验，但从以温度此单一条件加速不良机制（例：oxidation、bond and lead finish intermetallic growths）的角度上說，也是非常有效的一种实验。
基本上以150 °C/1000 h为条件，可以适当调整温度和时间条件来进行具有各种目的的试验。
Low Temperature Storage（LTS）试验也是具有相同目的的试验，唯只有适用低温条件的一点不同。
除了贮存（storage）试验外，可以将此试验与data retention以及其他可靠性试验相结合，形成单一test sequence。
| 条件 | 温度 (°C) |
|---|---|
| A | +125 (-0/+10) |
| B | +150 (-0/+10) |
| C | +175 (-0/+10) |
| D | +200 (-0/+10) |
| E | +250 (-0/+10) |
| F | +300 (-0/+10) |
| G | +85 (-0/+10) |
| 条件 | 温度 (°C) |
|---|---|
| A | -40 (-10/+0) |
| B | -55 (-10/+0) |
| C | -65 (-10/+0) |
Mil Std 883, Method 1008 “Stabilization Bake”
JESD22-A103 “High Temperature Storage Life”
JESD22-A119 “Low Temperature Storage Life”
EIAJ ED-4701/200 test method 202 “Low Temperature Storage”
SMD产品厚度薄，以相对弱的力量也会发生分裂；
容易吸收并维持水分；
在SMD board mounting作业中molding compound暴露在高温。
| Level | FLOOR LIFE | SOAK REQUIREMENTS | ||
|---|---|---|---|---|
| STANDARD | ||||
| TIME | CONDITION | TIME (hours) | CONDITION | |
| 1 | Unlimited | ≤30 °C / 85 % R.H | 168 +5 / -0 | 85 °C / 85 % R.H |
| 2 | 1 year | ≤30 °C / 60 % R.H | 168 +5 / -0 | 85 °C / 60 % R.H |
| 2a | 4 weeks | ≤30 °C / 60 % R.H | 696 +5 / -0 | 30 °C / 60 % R.H |
| 3 | 168 hours | ≤30 °C / 60 % R.H | 192 +5 / -0 | 30 °C / 60 % R.H |
| 4 | 72 hours | ≤30 °C / 60 % R.H | 96 +2 / -0 | 30 °C / 60 % R.H |
| 5 | 48 hours | ≤30 °C / 60 % R.H | 72 +2 / -0 | 30 °C / 60 % R.H |
| 5a | 24 hours | ≤30 °C / 60 % R.H | 48 +2 / -0 | 30 °C / 60 % R.H |
| 6 | Time on Label | ≤30 °C / 60 % R.H | TOL | 30°C / 60% R.H |
JSTD-020 “Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices”
所谓Precondition，从广义上来说是指进行可靠性试验前实施的特定stress及process。在半导体可靠性叫做“precondition”，一般表示SMD产品安装工程的意思。在此试验中要确认安装于成品的SMD package可靠性，但很难将试料从产品分离出来。（不可避免物理性damage。）因此对单品状态的package施加在PCB组装（reflow）过程中发生的温度profile来准备试料（参考下图）。要提前指定好Moisture Sensitivity Level，按指定Level实施precondition。
因为按多种package形态popcorn cracking的发生程度会有所不同，因此设立了能在IPC/JEDEC区分湿度敏感度的标准。MSL用数字来标记，数字大表示popcorn cracking的发生概率高。譬如，MSL1表示无论暴露在湿度多长时间都具有很强的耐性；MSL5或6则表示与湿度有关的分裂发生概率 。
于THB、HAST、TC、AC、UHST前实施预处理。
JESD22-A113 “Preconditioning of Plastic Surface Mount Devices Prior to Reliability Testing”
JSTD-020 “Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices”
盐雾试验（Salt Atmosphere）是虚拟营造对产品及package造成影响的海岸环境，加速腐蚀的一种测试。该试验流程可分为两个阶段：首先喷雾盐溶液形成一种盐水雾，然后将产品暴露在一定时间。试验结束后用去离子水（D/I water）至少洗5分钟后以10~20倍率评估pitting、blistering、flaking、 corrosion等。
配件暴露于盐水喷雾
盐分：满足杂质条件的氯化钠
盐分浓度：0.5 % - 3 % /重量/蒸馏水
盐水喷雾温度： 35 ℃
32 - 38 ℃之间的暴露领域
pH: 在35℃ 6.5 - 7.2
| 试验条件 | 维持时间（小时） |
|---|---|
| A | 24 |
| B | 148 |
| C | 96 |
| D | 240 |
Mil-Std-883 Method 1009 “Salt Atmosphere (corrosion)”
JESD22-A107 “Salt Atmosphere”
HALT （Highly Accelerated Life Test）不同于传统可靠性试验，是崭新概念的一种设计见证试验。
该试验目的为从产品设计阶段就开始试验，找出脆弱部分的同时应用改善方案，降低市场上的return。该试验并非是虚拟营造Field环境的概念，而是为了尽量迅速找出脆弱部分并予以加速，通过低温、高温条件和轮流震动来加速weak point不良。
该试验流程可分为两个环节：首先让设计者参与 重要parameter指定，再按试验sequence监督特性。
若发现不良，找出不良点，再找出改善之处，最终确保产品margin。关键是通过设计者与测试者之间的协商，设计Test Plan的同时进行正确的试验（可改动目的的特性数值），并且若发生问题应该能够分析原因。QRT以25年来积累的可靠性技术以及秘诀，为您提供最适合HALT试验目的的试验服务。
不同阶段的应力试验-冷热
不同阶段的应力试验-温热
急速热变化应力试验
不同阶段的振动应力试验
综合环境应力试验
Mil-Std883 Method 2005 “Vibration Fatigue”
JESD22-B103B “Vibration, Variable Frequency”
