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。不但適用于硅功率器件，也適用于碳化硅及氫化家功率器件。

1、一般性說明

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。

2、試驗裝置要求

2.1高低溫濕熱試驗箱

高低溫濕熱試驗箱的參數(shù)應滿足下列要求：

A.應滿足85±2℃的溫度和85±5%RH的相對濕度條件，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。

2.2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%。

2.3加濕用水

A.應使用室溫下電阻率不低于1×105Q-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。

2.4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。

2.5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。

2.6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距離，如果無法擴大距離，則要采取其他絕緣措施。

2.7器件發(fā)熱控制

由于本試驗需要施加高壓偏置，受試器件的漏電流會比施加低壓偏置時高，由此產生的功耗會使內部芯片溫度升高。當芯片溫度高于高低溫濕熱試驗箱環(huán)境溫度<5℃時，受試器件可以不用安裝散熱器。即使安裝散熱器，芯片溫度仍然超過高低溫濕熱試驗箱環(huán)境溫度5℃或5℃以上，應把芯片溫度與試驗環(huán)境溫度的差值記錄在試驗結果中，加速的失效機理將受到影響。