AEC-Q102湿度敏感等级试验：探索电子元器件耐潮性能

元器件AEC-Q102认证湿度敏感等级试验

湿度，作为一个在电子系统中持续存在的问题，经常令人头疼。不管是在炎热潮湿的热带地区，还是在多湿的运输环境下，湿度都会显著增加电子产业的成本开支。

随着湿度敏感元器件的广泛应用，人们对于潜在失效机制的认识越发重视。然而，即便了解失效的原理，要从根本上规避风险仍需确认元器件所属的湿敏等级，然后再进行适当的封装、储存和预处理等。

确认元器件的湿敏等级是一项相当复杂的任务，因为不同材料（如支架、胶水和芯片）的组合可能导致湿敏等级的差异。因此，在实际应用中，常常通过测试来确认元器件的湿敏等级。

AEC-Q102认证要求的湿度敏感等级试验主要应用于LED光电半导体分立器件，以下是试验的背景、方法和标准概述：

试验背景：

封装接触回流焊高温后，非密封封装内的蒸汽压力显著升高。在某些情况下，这种压力可能导致元器件内部爆裂、焊点破损、接线断裂、焊点上升、内部模块上升以及薄膜开裂。最严重情况下，甚至可能导致封装外部出现裂缝，形成所谓的“爆米花”现象。

试验方法：

1. 取样：对于每个等级，至少测试22个样品，如果需要在n个等级上同时测试，则样品数量为n*22个；需要包括至少两个不同时间批次的灯珠。

2. 记录试验前数据：对每个样品进行光电参数测试，包括正向电压、光通量、反向漏电流、色坐标、主波长等。若存在异常数据，则需要重新取样；记录每个样品的外观并拍照，如有异常外观，需重新取样；进行声学显微镜扫描测试，如灯珠内部存在分层现象，需重新取样。

3. 恒温恒湿试验和回流焊试验：

- 前处理：将样品烘烤于125~130℃下至少24小时；

- 湿气渗透（恒温恒湿存储）：根据不同等级，在表1中选择相应的温湿度和时间；

- 回流焊：将样品从恒温恒湿箱中取出后，在不短于15分钟、不长于4小时的时间内，通过台式回流焊机对样品进行三次回流焊，回流焊间隔时间介于5分钟至60分钟之间。

注：需确定样品是否适合无铅或有铅焊接，LED灯珠建议选择无铅焊接（260℃）。

4. 记录试验后数据：测试每个样品的光电参数，包括正向电压、光通量、反向漏电流、色坐标、主波长；记录每个样品的外观并拍照；进行声学显微镜扫描测试。

5. 不良标准判定：如试验样品出现以下情况之一，被视为未通过该等级试验，需要降低一个等级后再次进行试验：

- 在光学显微镜下观察到裂缝或分层；

- 光电参数变化超出AEC-Q102、IEC60810或客户指定的范围；

- 声学显微镜扫描测试出现分层。

主要测试标准：

- IPC/JEDEC J-STD-020D.1：非密封固态表面贴装元件的湿度/回流焊敏感性分类标准。

- IPC/JEDEC J-STD-035：用于非密封装电子元件的声学显微镜标准。

- SJ/T 11394-2009：半导体发光二极管的测试方法标准。

本试验旨在确保符合AEC-Q102标准的光电半导体器件（如LED、激光组件、光电二极管等）的质量和可靠性。通过这些测试，可以有效地评估器件的湿度敏感等级，为其在不同应用环境下的稳定性提供保障。