半导体稳态湿热高压偏置试验（一）

功率半导体器件稳态湿热高压偏置试验方法用以评价非气密封装的功率半导体器件在高温高湿环境下耐受高电压的可靠性。不但适用于硅功率器件，也适用于碳化硅及氢化家功率器件。

1、一般性说明

该项试验通过施加高温和高湿度条件，加速水汽穿透外部保护材料(如环氧外壳或硅胶保护层)或者外部保护材料和器件金属管脚的交界面。高温水汽一旦穿透器件外壳或外壳与器件管脚的交界面，到达芯片表面，就会在高电压的作用加速芯片的劣化。本试验属于破坏性试验。

2、试验装置要求

2.1高低温湿热试验箱

高低温湿热试验箱的参数应满足下列要求：

A.应满足85±2℃的温度和85±5%RH的相对湿度条件，并至少保持2000小时不间断；

B.在上升到规定的试验条件和从规定的试验条件恢复到常温过程中，高低温湿热试验箱应能够提供受控的温度和相对湿度条件；

C.高低温湿热试验箱应经过计量，温度的允许偏差小于±2℃，湿度的允许偏差小于±5%RH；

D.高低温湿热试验箱内产生的冷凝水应不断排出，且不能重复利用；

E.冷凝水不允许滴落在试验样品上；

F.高低温湿热试验箱要具备与外界的电气连接接口。

2.2高压直流电源

A.直流电源的输出电压不低于受试器件额定电压的80%;

B.直流电源应经过计量，输出电压允许偏差±2%。

2.3加湿用水

A.应使用室温下电阻率不低于1×105Q-cm的蒸馏水或去离子水，PH值应在6.0~7.2之间；

B.在将水装入加湿器之前，应对高低温湿热试验箱内部各部分(包括安装在高低温湿热试验箱内的夹具)进行清洗每次试验后，应将加湿器和高低温湿热试验箱中的水全部清洗干净。

2.4小污染物释放

为了减少试验设备本体及箱体内其他辅助装置在高温高湿环境下产生的污染物对受试样品的影响，避免非湿热因素造成的腐蚀，应认真选择所用到的试验装置的材质，如应选择在高温高湿环境下性质稳定的材料来制造老化板、测试工装及散热器，避免这些装置释放有害物质对被试样品造成污染。

2.5受试器件摆放

受试器件在高低温湿热试验箱内的摆放位置应尽可能不影响箱内的空气流动，从而使得箱体内的温度和湿度保持均匀。

2.6避免高压放电

为了避免试验过程中发生高压放电，被试样品施加偏置电压的端子之间应保持足够的距离，如果无法扩大距离，则要采取其他绝缘措施。

2.7器件发热控制

由于本试验需要施加高压偏置，受试器件的漏电流会比施加低压偏置时高，由此产生的功耗会使内部芯片温度升高。当芯片温度高于高低温湿热试验箱环境温度<5℃时，受试器件可以不用安装散热器。即使安装散热器，芯片温度仍然超过高低温湿热试验箱环境温度5℃或5℃以上，应把芯片温度与试验环境温度的差值记录在试验结果中，加速的失效机理将受到影响。