HTSL：高温保存寿命试验详解

HTSL：高温保存寿命试验详解

高温保存寿命试验（HTSL）是评估IC等电子产品在高温环境下的存储寿命和可靠性的重要方法。通过在高于正常工作温度的条件下对产品进行长时间测试，可以加速潜在故障的发生，从而提前发现和解决问题。本文将详细介绍HTSL的测试条件、标准和目的，帮助读者更好地理解这一重要的可靠性测试方法。

HTSL测试条件

HTSL测试条件根据封装类型和等级的不同而有所区别：

• 塑料封装器件：

• Grade 0: +175℃ for 1000 hours or +150℃ for 2000 hours.

• Grade 1: +150℃ for 1000 hours or +175℃ for 500 hours.

• Grade 2 to 3: +125℃ for 1000 hours or +150℃ for 500 hours.

• 陶瓷封装器件：

• +250℃ for 10 hours or +200℃ for 72 hours.

在测试前后，需要在室温和高温条件下对器件进行性能测试。

一般来说：

• 150℃情况下，IC产品保持正常性能的时间需超过1000小时。
• 175℃情况下，IC产品保持正常性能的时间需超过400小时。
• 250℃情况下，IC产品保持正常性能的时间需超过72小时。

测试目的

HTSL测试的主要目的是：

1. 检测器件与保质期（存储）相关的不稳定机制。
2. 在不通电的情况下，确定高温下设备存储的效果。
3. 最终评估产品长时间暴露在高温下的耐久性。

测试设备

HTSL测试主要使用高温储存箱进行。以下是高温储存箱的示意图：

失效方式

HTSL测试中常见的失效方式包括：

• 干腐蚀
• 焊球中的空迁移
• 柯肯德尔效应

其中，柯肯德尔效应是一种常见的失效案例，它描述了在高温下，不同金属原子在扩散速率上的差异导致的电迁移现象。

加速测试原理

在半导体器件中，常见的一些加速因子为温度、湿度、电压和电流。在大多数情况下，加速测试不改变故障的物理特性，但会改变观察时间。加速条件和正常使用条件之间的变化称为“降额”。

通过HTSL测试，可以在较短的时间内模拟长期存储条件下的失效模式，帮助制造商及时发现和改进产品质量问题。