本文件描述了评价半导体器件耐高温高湿环境能力的试验方法。 本文件适用于评价塑封半导体器件和其他类型封装半导体器件的芯片金属化互连耐腐蚀能力。也可作为由于湿气通过钝化层渗透而导致漏电的加速方法，以及多种试验前的预处理方法。

ICS31.080.01
cCs L 40
中华人民共和国国家标准　
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:2014半导体器件
机械和气候试验方法，
第42部分：温湿度贮存
Semiconductor devices-Mechanical and climatic test methods-Part 42:Temperature and humidity storage(IEC 60749-42:2014,IDT)
2023-05-23发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-12-01实施
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:2014本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则厂第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T4937《半导体器件机械和气候试验方法》的第42部分。GB/T4937已经发布了以下部分：
第1部分：总则；
第2部分：低气压；
一第3部分：外部目检；
一第4部分：强加速稳态湿热试验（HAST)；第11部分：快速温度变化双液槽法；第12部分：扫频振动；
一第13部分：盐雾；
一第14部分：引出端强度（引线牢固性）；第15部分：通孔安装器件的耐焊接热；第17部分：中子辐照；
一第18部分：电离辐射（总剂量）；第19部分：芯片剪切强度；
一第20部分：塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响；第20-1部分：对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作、包装、标志和运输；第21部分：可焊性；
第22部分：键合强度；
第23部分：高温工作寿命；
第26部分：静电放电（ESD)敏感度测试人体模型（HBM)；第27部分：静电放电（ESD)敏感度测试机器模型（MM)；第30部分：非密封表面安装器件在可靠性试验前的预处理；第31部分：塑封器件的易燃性（内部引起的）；一第32部分：塑封器件的易燃性（外部引起的）；第42部分：温湿度贮存。
本文件等同采用IEC60749-42：2014《半导体器件贮存》。
本文件增加了“术语和定义”一章。机械和气候试验方法
第42部分：温湿度
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国半导体器件标准化技术委员会（SAC/TC78）归口。本文件起草单位：中国电子科技集团公司第十三研究所、武汉中原电子集团有限公司、安徽俊承科技有限公司、武汉格物芯科技有限公司、河北北芯半导体科技有限公司、深圳基本半导体有限公司。本文件主要起草人：裴选、周勇、崔从俊、何黎、尹丽晶、汪之涵、张魁、和巍巍I
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:2014引言
半导体器件是电子行业产业链中的通用基础产品，为电子系统中的最基本单元，GB/T4937《半导体器件机械和气候试验方法》是半导体器件进行试验的基础性和通用性标准，对于评价和考核半导体器件的质量和可靠性起着重要作用，拟由44个部分构成，第1部分：总则。目的在于规定半导体器件机械和气候试验方法的通用准则。一第2部分：低气压。目的在于检测元器件和材料避免电击穿失效的能力。第3部分：外部目检。目的在于检测半导体器件的材料、设计、结构、标志和工艺质量是否符合采购文件的要求。
一第4部分：强加速稳态湿热试验（HAST）。目的在于规定强加速稳态湿热试验（HAST），以检测非气密封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性，一第5部分：稳态温湿度偏置寿命试验。目的在于规定稳态温湿度偏置寿命试验，以检测非气密封装半导体器件在潮湿环境下的可靠性。一第6部分：高温贮存。目的在于在不施加电应力条件下，检测高温贮存对半导体器件的影响。一第7部分：内部水汽测量和其他残余气体分析。目的在于检测封装过程的质量，并提供有关气体在管壳内的长期化学稳定性的信息。一一第8部分：密封。目的在于检测半导体器件的漏率。一第9部分：标志耐久性。目的在于检测半导体器件上的标志耐久性。一第10部分：机械冲击。目的在于检测半导体器件和印制板组件承受中等严酷程度冲击的适应能力。
一第11部分：快速温度变化双液槽法。目的在于规定半导体器件的快速温度变化（双液槽法）的试验程序、失效判据等内容。一第12部分：扫频振动。目的在于检测在规定频率范围内，振动对半导体器件的影响。一第13部分：盐雾。目的在于检测半导体器件耐腐蚀的能力。一第14部分：引出端强度（引线牢固性）。目的在于检测半导体器件引线/封装界面和引线的牢固性。
一第15部分：通孔安装器件的耐焊接热。目的在于检测通孔安装的固态封装半导体器件承受波峰焊或烙铁焊接引线产生的热应力的能力一第16部分：粒子碰撞噪声检测（PIND)。目的在于规定空腔器件内存在自由粒子的检测方法。
一一第17部分：中子辐照。目的在于检测半导体器件在中子环境中性能退化的敏感性。一第18部分：电离辐射（总剂量）。目的在于规定评估低剂量率电离辐射对半导体器件作用的加速退火试验方法。
一第19部分：芯片剪切强度。目的在于检测半导体芯片安装在管座或基板上所使用的材料和工艺步骤的完整性。
一第20部分：塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响。目的在于通过模拟贮存在仓库或干燥包装环境中塑封表面安装半导体器件吸收的潮气，进而对其进行耐焊接热性能的评价。第20-1部分：对潮湿和焊接热综合影响敏感的表面安装器件的操作、包装、标志和运输。目的在于规定对潮湿和焊接热综合影响敏感的塑封表面安装半导体器件操作、包装、运输和使用的方法。
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:2014一第21部分：可焊性。目的在于规定采用铅锡焊料或无铅焊料进行焊接的元器件封装引出端的可焊性试验程序。
一一第22部分：键合强度。目的在于检测半导体器件键合强度。一第23部分：高温工作寿命。目的在于规定随时间的推移，偏置条件和温度对固态器件影响的试验方法。
一第24部分：加速耐湿无偏置强加速应力试验。目的在于检测非气密封装固态器件在潮湿环境下的可靠性。
-第25部分：温度循环。目的在于检测半导体器件、元件及电路板组件承受由极限高温和极限低温交变作用引发机械应力的能力。一第26部分：静电放电（ESD)敏感度测试人体模型（HBM）。目的在于规定可靠、可重复的HBMESD测试方法。
一第27部分：静电放电（ESD）敏感度测试机器模型（MM）。目的在于规定可靠、可重复的MMESD测试方法。
一第28部分：静电放电（ESD)敏感度测试带电器件模型（CDM）器件级。目的在于规定可靠、可重复的CDMESD测试方法。一第29部分：闫锁试验。目的在于规定检测集成电路门锁特性的方法和闫锁的失效判据。一第30部分：非密封表面安装器件在可靠性试验前的预处理。目的在于规定非密封表面安装器件在可靠性试验前预处理的标准程序第31部分：塑封器件的易燃性（内部引起的）。目的在于检测塑封器件是否由于过负荷引起内部发热而燃烧。
一第32部分：塑封器件的易燃性（外部引起的）。目的在于检测塑封器件是否由于外部发热造成燃烧。
一第33部分：加速耐湿无偏置高压蒸煮。目的在于确认半导体器件封装内部失效机理。一第34部分：功率循环。目的在于通过对半导体器件内部芯片和连接器施加循环功率损耗来检测半导体器件耐热和机械应力能力。一第35部分：塑封电子元器件的声学显微镜检查。目的在于规定声学显微镜对塑封电子元器件进行缺陷（分层、裂纹、空洞等)检测的方法。一第36部分：稳态加速度。目的在于规定空腔半导体器件稳态加速度的试验方法，以检测其结构和机械类型的缺陷，
第37部分：采用加速度计的板级跌落试验方法。目的在于规定采用加速度计的板级跌落试验方法，对表面安装器件跌落试验可重复检测，同时复现产品级试验期间常见的失效模式。一第38部分：带存储的半导体器件的软错误试验方法。目的在于规定带存储的半导体器件工作在高能粒子环境下（如阿尔法辐射)的软错误敏感性的试验方法。一第39部分：半导体器件用有机材料的潮气扩散率和水溶解度测量。目的在于规定应用于半导体器件封装用有机材料的潮气扩散率和水溶解度的测量方法一第40部分：采用应变仪的板级跌落试验方法。目的在于规定采用应变仪的板级跌落试验方法，对表面安装器件跌落试验可重复检测，同时复现产品级试验期间常见的失效模式。第41部分：非易失性存储器可靠性试验方法。目的在于规定非易失性存储器有效耐久性、数据保持和温度循环试验的要求。一第42部分：温湿度贮存。目的在于规定检测半导体器件耐高温高湿环境能力的试验方法。GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:2014第44部分：半导体器件的中子辐照单粒子效应（SEE)试验方法。目的在于规定检测高密度集成电路单粒子效应（SEE)的试验方法。GB/T4937（所有部分）均为一一对应采用IEC60749（所有部分），以保证半导体器件试验方法与国际标准一致，实现半导体器件检验方法、可靠性评价、质量水平与国际接轨。通过制定该标准，确定统的试验方法及应力，同时完善半导体器件标准体系。V
1范围
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:2014半导体器件机械和气候试验方法第42部分：温湿度贮存
本文件描述了评价半导体器件耐高温高湿环境能力的试验方法。本文件适用于评价塑封半导体器件和其他类型封装半导体器件的芯片金属化互连耐腐蚀能力。也可作为由于湿气通过钝化层渗透而导致漏电的加速方法，以及多种试验前的预处理方法。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEC60749-20半导体器件机械和气候试验方法第20部分：塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响（Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods-Part20：ResistanceofplasticencapsulatedSMDtothecombinedeffectofmoistureandsolderingheat)注：GB/T4937.20一2018半导体器件机械和气候试验方法第20部分：塑封表面安装器件耐潮湿和焊接热综合影响（IEC60749-20：2008，IDT）3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义4试验设备
4.1设备能力
在整个试验过程中，试验箱应能提供5.3规定的温湿度条件。4.2恒温恒湿箱的材料和结构
恒温恒湿箱应使用高湿条件下不发生退化的材料。试验箱设计时，应避免凝结于箱体顶部的水汽滴落到器件上。
4.3试验用水
试验用水应为蒸馏水或去离子水，23℃下的电阻率为500Q·m或更大。5程序
5.1预处理
当器件为塑封表面安装器件时，在试验前应依据IEC60749-20进行水汽浸渍和焊接热处理。1
GB/T4937.422023/1IEC60749-422014初始检测
应依据适用的采购文件，进行初始检测5.3试验
放入和移出器件
器件应放入采购文件规定的高温高湿试验箱中。将器件放入和移出试验箱时，应保证没有小水滴附着在器件上，同时器件不能接触到任何冷凝水汽注：当塑封表面安装器件需固定于夹具上时，适用的采购文件规定相关条件（电路板材料、平面尺寸、焊接方式、助焊剂清洁等）。
试验条件
温湿度条件应从表1中选取。除相关文件另有规定外，应使用条件C。对规定条件D、E和F.除相关文件另有规定外，依据图1的曲线，从试验开始到结束应对温度进行控制，在升温和降温期间应对湿度进行控制。宜注意，现场使用中不会发生的外引线电镀金属间短路（漏电），在条件C（85℃C、相对湿度85%)和条件D、E和F(不饱和高压蒸汽试验）下，可能会发生而造成失效。5.3.3试验持续时间
除相关文件另有规定外，试验持续时间应依据表1。当试验持续时间依据相关文件的规定时，还应在相关文件中记录并增加加速和扩散模型，该模型用来估计使用条件下的水汽暴露持续时间。在条件D、E和F下，应从气压和温度稳定后开始计时，如图1所示。表1
试验条件
基准值。
110±2
120±2
130±2
温湿度购存试验条件
相对湿度
试验时间
4.000±15
蒸汽压
相对湿度目标值
室内相对湿度
温度目标值
室内温度
试验蒸汽压
室内蒸汽压
5.3.4试验后恢复
相对湿度
蒸汽压
试验时间下载标准就来标准下载网
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42：2014<3h
图1不饱和高压蒸汽试验条件曲线时间/h
试验完成且确保试验箱内的温湿度恢复到接近规定的温湿度曲线时，应将器件从试验箱中取出，并放置在室温下。器件应在室温环境下保持2h后开始进行电性能测试，直至测试完毕。在条件D、E和F下，试验完成后处理器件时应小心谨慎，因为可能会发生其他失效模式，此类失效模式是由于冷凝、温度和压力突变和其他相关因素造成的。5.3.5终点检测
应依据相关文件进行终点检测。除相关文件另有规定外，应在试验完成后48h内在室温环境下完成检测。注：如果超过48h才能完成终点检测，器件移出试验箱6h内将器件置于大气环境中无真空或干燥剂的密封防潮袋内能减少水汽损失。
GB/T4937.42—2023/IEC60749-42:20146
失效判据
依据相关文件或产品规范，如果器件参数超限，或正常条件和最坏条件下不能实现其功能，判其失效。如果电学失效是由于试验方法造成的外部封装损伤而导致的，不应视为失效。采购文件规定的细节
采购文件规定的细节如下：
初始检测（见5.2）；
试验条件（见5.3.2.除另有规定）；试验持续时间（见5.3.3，除另有规定）：试验后恢复（见5.3.4.除另有规定）；终点检测（见5.3.5，除另有规定）；贮存条件（见5.3.5，除另有规定）。
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