元器件AEC-Q102認(rèn)證濕度敏感等級(jí)試驗(yàn)

濕度，作為一個(gè)在電子系統(tǒng)中持續(xù)存在的問題，經(jīng)常令人頭疼。不管是在炎熱潮濕的熱帶地區(qū)，還是在多濕的運(yùn)輸環(huán)境下，濕度都會(huì)顯著增加電子產(chǎn)業(yè)的成本開支。

隨著濕度敏感元器件的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)于潛在失效機(jī)制的認(rèn)識(shí)越發(fā)重視。然而，即便了解失效的原理，要從根本上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)仍需確認(rèn)元器件所屬的濕敏等級(jí)，然后再進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆庋b、儲(chǔ)存和預(yù)處理等。

確認(rèn)元器件的濕敏等級(jí)是一項(xiàng)相當(dāng)復(fù)雜的任務(wù)，因?yàn)椴煌牧希ㄈ缰Ъ?、膠水和芯片）的組合可能導(dǎo)致濕敏等級(jí)的差異。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，常常通過測(cè)試來確認(rèn)元器件的濕敏等級(jí)。

AEC-Q102認(rèn)證要求的濕度敏感等級(jí)試驗(yàn)主要應(yīng)用于LED光電半導(dǎo)體分立器件，以下是試驗(yàn)的背景、方法和標(biāo)準(zhǔn)概述：

試驗(yàn)背景：

封裝接觸回流焊高溫后，非密封封裝內(nèi)的蒸汽壓力顯著升高。在某些情況下，這種壓力可能導(dǎo)致元器件內(nèi)部爆裂、焊點(diǎn)破損、接線斷裂、焊點(diǎn)上升、內(nèi)部模塊上升以及薄膜開裂。最嚴(yán)重情況下，甚至可能導(dǎo)致封裝外部出現(xiàn)裂縫，形成所謂的“爆米花”現(xiàn)象。

試驗(yàn)方法：

1. 取樣：對(duì)于每個(gè)等級(jí)，至少測(cè)試22個(gè)樣品，如果需要在n個(gè)等級(jí)上同時(shí)測(cè)試，則樣品數(shù)量為n*22個(gè)；需要包括至少兩個(gè)不同時(shí)間批次的燈珠。

2. 記錄試驗(yàn)前數(shù)據(jù)：對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行光電參數(shù)測(cè)試，包括正向電壓、光通量、反向漏電流、色坐標(biāo)、主波長(zhǎng)等。若存在異常數(shù)據(jù)，則需要重新取樣；記錄每個(gè)樣品的外觀并拍照，如有異常外觀，需重新取樣；進(jìn)行聲學(xué)顯微鏡掃描測(cè)試，如燈珠內(nèi)部存在分層現(xiàn)象，需重新取樣。

3. 恒溫恒濕試驗(yàn)和回流焊試驗(yàn)：

- 前處理：將樣品烘烤于125~130℃下至少24小時(shí)；

- 濕氣滲透（恒溫恒濕存儲(chǔ)）：根據(jù)不同等級(jí)，在表1中選擇相應(yīng)的溫濕度和時(shí)間；

- 回流焊：將樣品從恒溫恒濕箱中取出后，在不短于15分鐘、不長(zhǎng)于4小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，通過臺(tái)式回流焊機(jī)對(duì)樣品進(jìn)行三次回流焊，回流焊間隔時(shí)間介于5分鐘至60分鐘之間。

注：需確定樣品是否適合無鉛或有鉛焊接，LED燈珠建議選擇無鉛焊接（260℃）。

4. 記錄試驗(yàn)后數(shù)據(jù)：測(cè)試每個(gè)樣品的光電參數(shù)，包括正向電壓、光通量、反向漏電流、色坐標(biāo)、主波長(zhǎng)；記錄每個(gè)樣品的外觀并拍照；進(jìn)行聲學(xué)顯微鏡掃描測(cè)試。

5. 不良標(biāo)準(zhǔn)判定：如試驗(yàn)樣品出現(xiàn)以下情況之一，被視為未通過該等級(jí)試驗(yàn)，需要降低一個(gè)等級(jí)后再次進(jìn)行試驗(yàn)：

- 在光學(xué)顯微鏡下觀察到裂縫或分層；

- 光電參數(shù)變化超出AEC-Q102、IEC60810或客戶指定的范圍；

- 聲學(xué)顯微鏡掃描測(cè)試出現(xiàn)分層。

主要測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：

- IPC/JEDEC J-STD-020D.1：非密封固態(tài)表面貼裝元件的濕度/回流焊敏感性分類標(biāo)準(zhǔn)。

- IPC/JEDEC J-STD-035：用于非密封裝電子元件的聲學(xué)顯微鏡標(biāo)準(zhǔn)。

- SJ/T 11394-2009：半導(dǎo)體發(fā)光二極管的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。

本試驗(yàn)旨在確保符合AEC-Q102標(biāo)準(zhǔn)的光電半導(dǎo)體器件（如LED、激光組件、光電二極管等）的質(zhì)量和可靠性。通過這些測(cè)試，可以有效地評(píng)估器件的濕度敏感等級(jí)，為其在不同應(yīng)用環(huán)境下的穩(wěn)定性提供保障。