85℃/85% 相対湿度試験の概要

加速寿命試験、つまりデバイスにストレスを加えて故障メカニズムを加速させる試験は、電子システムの開発プロセス中に設計の挙動を評価するのに役立ちます (図 1 を参照)。ライフサイクルが長い製品またはシステムの耐用期間中の挙動を観察することは通常実用的ではなく実現可能でもないため、これらの製品またはシステムでは加速寿命試験は重要です。

このような 2 つの試験 (JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) JESD22-A110 および JESD22-A101 規格によってそれぞれ定義されています) は、バイアス印加高加速温度および湿度ストレス試験 (BHAST) と定常状態温度および湿度バイアス (THB) 寿命試験です。これらのテストは、85℃/85% RH 試験 (85/85 試験) と呼ばれ、この試験が 85℃と 85% RH を同時に超えること意味します。

BHAST では、デバイス内の腐食を加速するため、33.5 PSIA の蒸気圧に加え 130℃の温度と 85% の相対湿度を維持しながら 96 時間の電気的バイアスを印加する必要があります。半導体において BHAST 試験は、パッケージとダイ表面への水分の侵入を加速することで、湿気の多い環境にさらされた場合でもデバイスが長期間の製品ライフ・サイクルにわたって電気的に動作し続けることを確認するのに役立ちます。

THB 寿命試験は、圧力を除いて BHAST 試験と非常に似ています。このストレスは通常 BHAST と同じ障害メカニズムを活性化しますが、より小さい加速係数を持っています。そのため、85℃/85% RH で 1,000 時間という長いストレス時間に装置はさらされます。

BHAST 試験と THB 試験は、システムをテストする上で同じように有効です。チップにおいて、これらの加速寿命試験はプラスチック・パッケージへの水分の侵入をシミュレートできます。全体システムにおいて、プリント基板、接続部、その他の材料も時間の経過と共に空気中の水分の影響を受ける可能性があります。[KA1]