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AEC Q101分立器件间隙工作寿命介绍

嘉峪检测网        2022-02-23 20:39

前言

 

AEC-Q101标准包含了分立半导体元件(如晶体管,二极管等)最低应力试验要求的定义和试验条件,试验项目主要参考了军用级,工业级和车用级的标准,其中Group A加速环境应力试验的间隙工作寿命(IOL)就参考了军用级标准MIL-STD-750半导半导体器件的标准环境测试方法Method 1037进行。

 

01试验目的

 

确定半导体器件在特定条件下是否符合规定的周期数,在器件反复开启和关闭的条件下,它加速了器件的芯片和安装面之间的所有键合和接口的应力,因此较适合用于管壳安装类型(例如螺柱、法兰和圆盘)器件。

 

02试验条件

 

在初始预热周期后处于稳定状态时,一个周期应包括一个“开启”阶段,即当器件突然而非逐渐接通电源直到∆Tj最低达到100℃(不超过器件的最大额定结温),紧接着为一个“关闭”阶段,即当电源突然断开时,通过冷却管壳达到变化的∆Tj温度,辅助(强制)冷却只允许在关闭阶段进行。如∆Tj不能达到100℃,可进行功率温度循环(PTC)试验代替。

 

所有器件都应进行标准要求的时间或循环次数,∆Tj ≥ 100°C时进行1000小时或15000个循环,∆Tj ≥ 125°C时进行500小时或7500个循环,最终测试时间或循环数依据下列公式进行计算:

 

封装类型

所需的循环数 
△Tj ≥ 100°C
所需的循环数 
△Tj ≥ 125°C
每次循环的时间
全部
60000/(x+y) 
15000循环
30000/(x+y) 
7500循环
最快能力(最少2分钟开/关)x分钟开+y分钟关

 

示例1:一个能够开2分钟/关4分钟的封装,在△Tj≥100℃时需要10000次循环[60000/(2+4)],或在△Tj≥125℃时需要5000次循环。

 

示例2:一个能够开1分钟/关1分钟的封装,在△Tj≥100℃时需要15000次循环,或在△Tj≥125℃时需要7500次循环。

 

X = 器件从环境温度达到规定的结温△Tj 所需的最短时间。

Y =  器件从规定的结温△Tj 冷却到环境温度所需的最短时间。

 

测试板上的仪器、零件安装和散热方法将影响每个封装的x和y。

 

03电性能参数选择

 

间隙工作寿命(IOL)试验前后需检测电性能参数,以下是最小检测的参数要求,所有器件性能参数必须符合用户零件规范的要求。

 

晶体管

 

双极

FET

IGBT

BVCEX

BVDSS

BVCES

ICEX

IDSS

ICES

IEBX或ICBX

IGSS

IGES

VCE(SAT)

RDS(ON)

VCE(SAT)

hFE

Gfs(如指明)

hFE

 

VGs(th)或VGs(OFF)

VGE(th)

 

二极管

 

VF, IR, VBR(二极管)

VZ或VCLAMP(齐纳管)

RF(PIN二极管, 如适用)

 

变容管

 

IR, CT

 

  04失效判定

 

试验后电性能参数不能保持在初始读数的±20%以内为失效

 

对于RDS(ON)最大≤2.5 mOhm的器件,RDS(ON)的变化允许值为≤0.5 mOhm。

 

允许的泄漏电流不超过测试前初始值的5倍,对MOSFET而言,对于0h测试值<10nA(IGSS和IDSS),测试后为50nA。

 

器件外观不可以出现任何物理损坏。

 
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