濕度環境下關于薄膜電阻的穩定性測試
在以往的論文里，提到過薄膜電阻的阻值隨時間變化而發生漂移的現象，描述的是在“干熱”條件下發生的情況。然而，在相對濕度較高的地方或應用里使用電子設備時，對元器件的可靠性來說仍然是一個挑戰。因此，行業標準AEC-Q200要求在偏置濕度測試85℃/ 85 % RH條件下，也要對無源元件進行測試。通過認證的薄膜電阻采用了適當的穩定R層和電絕緣漆，能夠通過85 / 85測試。
會出現下面這些問題：
(1)通過1000小時的偏置85 / 85測試，對實際當中應用的薄膜電阻意味著什么?
(2)在一定的負載和環境條件下，是否有可能通過使用經過一定時間之后的85 /85測試數據或HAST數據，預測在最壞情況下的電阻漂移?
要回答這些問題和其他與測試有關的問題，我們對電阻在40°C / 93 % RH和85°C / 85 % RH的工作情況，以及常用的標準測試情況，進行了長時間的實驗對比。在大約0.5%和10%的最大標定工作功率下，使用我們最靈敏的薄膜電阻層系統，將這些試驗的時間延長到4000小時。除此以外，我們還進行了70°C / 90 % RH，90°C / 40 % RH，以及HAST130條件下的測試，對電阻的溫度、濕度的線性度，以及電壓對漂移的影響進行了研究。
本文將說明這個對比研究的結果，那些數據點使我們能夠回答溫度和電壓的加速因子問題。這些成果將和現有的預測模型做對比。這些研究成果為設計出一個在整個溫度-濕度-時間域內覆蓋所有老化條件、系統特性和元器件健康預測的新模型提供了基礎，
主要內容
開發和定義一個電子元器件的通用(偏置)濕度加速和長期預測模型，并將這個模型用于研究靈敏的薄膜電阻。
模型考慮了熱和濕度對降級的影響，這樣就可以在整個溫度-濕度-時間域內做預測。
明確的ln√t– 1 / T框圖包含了全部信息，使我們能夠計算文中討論的塑模/漆，以及功能層上所有相關材料的數據(活化能，濕度有關的材料特性，偏置電壓加速效應等)。
老化/氧化和腐蝕之間是有區別的。通過將暴露時間標準化，替代被測參數的漂移，可以消除這些相互矛盾現象之間的不一致性。
通常用實際的當前蒸汽壓做為明確的物理速率，替換相對濕度rh.在我們的模型里，rh的作用是估計擴散的實際速率。
分別找出電絕緣漆或塑模的擴散特性，做為溫度和濕度影響元器件參數降級的主要因素。
1.引言
在前一篇論文里已經介紹了在最高到175℃的相對溫度-時間-范圍內的干熱條件下如何預測漂移。主要發現是由阿倫尼烏斯定律推導出的隨時間變化的現象，以及過程常量Tstab.在時間相關的阿倫尼烏斯等式基礎上提出了預測模型，可以確保器件安全和可靠地工作，預計時間可以達到200000小時或20年以上。
對于工作在非常重要且十分惡劣環境條件下的應用，汽車行業對可靠性提出了更高的目標。除了在很多年前就已成為標準的40°C / 93 % RH測試，偏置85°C / 85 % RH測試已經成為標準認證和車用無源元件的強制要求。尤其是無源元件的相互作用和降級機理的細節還相當模糊。在很多研討會和發布上，元器件制造商都表示85 / 85測試對他們的專用元器件來說太困難了(例如：AEC-RW 2012：Polymer-C; AEC-RW 2008：Tantalum-C，經過168小時的85 / 85測試)。
器件符合85 / 85對長期使用意味著什么(如17年的產品壽命，在標定電壓下可工作5000到7000小時)，汽車行業對此是一頭霧水。因此對無源元件預測模型的問題和需求隨之而來，尤其是電阻。既然Lawson等式還是預測有源器件的主流方法，有人會問，Lawson預測模型是否也適合電阻的潮濕老化和降級呢。
很多開放式的問題促使我們去重拾我們已經研究過和公開出版的薄膜電阻的預測方法，到目前為止，這些問題還沒有合適的模型，能夠檢驗該怎么把偏置濕度現象考慮進來，或者做得更好一點，能夠整合進來。
2.偏置濕度：老化或腐蝕效應
編輯：admin 最后修改時間：2018-01-05
