一、检测目的
二、检测条件
-
- Tamb(环境温度):根据器件规格书设定(如125°C、150°C),需确保温箱均匀性误差≤±2°C。
- Tcase(壳体温度):通过热电偶或红外测温仪实时监控,确保与Tamb同步达到目标值。
- 关键点:升温速率需平缓(建议≤5°C/min),避免热冲击导致结构应力。
-
- 反向偏置电压:施加器件最大额定反向电压(VRRM),如未指定则参考数据表的80%作为测试值。
- 无正向耗散约束:通过测试电路设计确保器件无正向导通(例如串联二极管阻断正向电流)。
三、检测设备与配置
设备类型 | 规格要求 | 作用说明 |
---|---|---|
高低温试验箱 | 温控精度±1°C,支持强制空气对流 | 模拟高温环境 |
直流电源 | 高精度可调(0-VRRM),低纹波噪声 | 提供反向偏置电压 |
微电流测量仪 | 分辨率≤1nA,量程覆盖pA~mA级 | 精确捕获反向漏电流 |
温度采集系统 | 多通道热电偶,采样率≥1Hz | 实时监测Tamb和Tcase |
屏蔽测试夹具 | 低接触电阻,防静电设计 | 减少外界干扰和寄生参数 |
四、检测步骤(分阶段操作)
-
- 器件高温老化:在低于目标温度(如100°C)下预烘烤2小时,排除湿气影响。
- 电路校准:在室温下验证测试回路电阻及仪器零点漂移。
-
- 以≤5°C/min速率升温至目标Tamb,保持1小时使温度分布均匀。
- 确认Tcase与Tamb差值≤5°C(若差异过大需排查散热路径异常)。
-
- 逐步施加反向电压至VRRM,每步停留30秒以消除瞬态效应。
- 记录稳态反向电流值(IR),每个温度点至少重复3次取平均值。
- 注意事项:
- 屏蔽电磁干扰,采用三同轴电缆连接;
- 使用Guard环技术消除漏电流误差。
-
- 若IR超过数据表限值的120%,或同一批次离散性>50%,判定为不合格。
- 监测电流随时间的变化趋势,异常上升可能预示局部热点或材料退化。
五、数据分析与报告
- 温度-电流特性曲线:绘制IR随Tamb/Tcase的变化曲线,分析是否符合Arrhenius模型。
- 统计过程控制(SPC):对批次数据执行CPK分析,评估工艺稳定性。
- 失效模式分析(如超标):
- 解剖分析:通过SEM/EDS检查PN结缺陷或金属迁移;
- 热成像定位:排查封装内部热分布不均匀问题。
六、典型问题与解决方案
- 问题1:测量噪声过大 对策:采用低温漂电阻、增加滤波电容,并在地线设计中避免环路。
- 问题2:温度梯度导致读数漂移 对策:延长温度稳定时间,优化夹具热接触设计。
- 问题3:接触电势差干扰 对策:使用金-plated探针,减少不同金属间的热电效应。
七、标准参考
- JEDEC JESD22-A108:高温反向偏置(HTRB)测试标准;
- MIL-STD-750:针对分立器件的环境试验方法;
- IEC 60749-6:半导体器件的热特性测试规范。


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