一、85℃/85% RH 測(cè)試基本釋義

“85℃/85% RH” 代表一組標(biāo)準(zhǔn)化可控環(huán)境條件，具體參數(shù)如下：

1、試驗(yàn)腔體溫度穩(wěn)定維持在 85℃；

2、環(huán)境相對(duì)濕度穩(wěn)定維持在 85% RH。

待測(cè)產(chǎn)品會(huì)在該環(huán)境中持續(xù)放置數(shù)百小時(shí)乃至數(shù)千小時(shí)。高溫與高濕相結(jié)合，可形成加速老化環(huán)境，在較短周期內(nèi)模擬產(chǎn)品多年戶外及實(shí)際工況下的使用狀態(tài)。

和常規(guī)溫度循環(huán)測(cè)試不同，85/85 測(cè)試主要針對(duì)濕度引發(fā)的各類性能衰減問題。高濕度氣體能夠滲透至產(chǎn)品材料、結(jié)合界面、防護(hù)涂層以及封裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部，搭配高溫環(huán)境，進(jìn)一步加快內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)與材料老化速度。這類測(cè)試可以有效排查產(chǎn)品僅在單一高溫干燥環(huán)境中無(wú)法顯現(xiàn)的結(jié)構(gòu)與性能隱患。

二、85/85 測(cè)試的應(yīng)用價(jià)值

濕氣是影響現(xiàn)代電子產(chǎn)品穩(wěn)定運(yùn)行的重要環(huán)境因素。多數(shù)電子產(chǎn)品雖采用機(jī)械密封設(shè)計(jì)，但長(zhǎng)期使用過(guò)程中，水分依舊會(huì)通過(guò)微觀縫隙逐步擴(kuò)散至設(shè)備內(nèi)部。

在高溫高濕環(huán)境作用下，水分會(huì)侵入半導(dǎo)體封裝體、印刷電路板、連接器件、粘合材料以及絕緣部件當(dāng)中。水分進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部后，疊加高溫、離子污染、通電偏壓等條件，會(huì)誘發(fā)多種類型的失效問題。

開展 85/85 測(cè)試，能夠幫助生產(chǎn)企業(yè)完成多項(xiàng)工作：提前排查產(chǎn)品可靠性隱患，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，核驗(yàn)封裝結(jié)構(gòu)的密閉性，評(píng)估各類配套材料的適配性，降低產(chǎn)品后期使用故障概率，提升設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)助力產(chǎn)品契合各類國(guó)際可靠性相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

若缺少濕熱類測(cè)試環(huán)節(jié)，部分產(chǎn)品即便可以通過(guò)出廠基礎(chǔ)功能檢測(cè)，投入使用數(shù)月或數(shù)年后，也容易出現(xiàn)提前老化、功能異常等問題。對(duì)于汽車電子、半導(dǎo)體等領(lǐng)域而言，產(chǎn)品出現(xiàn)輕微可靠性問題，都有可能產(chǎn)生售后成本增加、安全隱患以及生產(chǎn)停滯等情況。

三、85/85 測(cè)試主要應(yīng)用行業(yè)

1. 半導(dǎo)體行業(yè)

半導(dǎo)體行業(yè)是 85/85 濕熱測(cè)試應(yīng)用較多的領(lǐng)域?，F(xiàn)代半導(dǎo)體器件擁有復(fù)雜的封裝結(jié)構(gòu)，包含多層材料結(jié)合面、細(xì)間距互聯(lián)線路、專用封裝材料、高密度基板以及微型導(dǎo)電通道等，這類結(jié)構(gòu)對(duì)潮氣侵入有著較高敏感度。

85/85 測(cè)試常應(yīng)用于 IC 封裝可靠性核驗(yàn)、晶圓級(jí)封裝檢測(cè)、倒裝芯片封裝試驗(yàn)、BGA 封裝性能評(píng)估、MEMS 傳感器耐久測(cè)試、光學(xué)半導(dǎo)體可靠性檢測(cè)、功率半導(dǎo)體性能核驗(yàn)等工作。企業(yè)借助該項(xiàng)測(cè)試，檢驗(yàn)半導(dǎo)體產(chǎn)品在潮濕工況下，封裝結(jié)構(gòu)的密封效果與電氣運(yùn)行穩(wěn)定性。

2. 汽車電子

汽車電子系統(tǒng)長(zhǎng)期處于工況復(fù)雜的使用環(huán)境中，設(shè)備需要承受溫度驟變、高濕、凝露、鹽霧等外界影響，且整體使用周期較長(zhǎng)。

車載電子控制單元、ADAS 系統(tǒng)、車用傳感器、新能源汽車電力電子器件等，都需要保障多年穩(wěn)定運(yùn)行。85/85 測(cè)試可用于核驗(yàn)產(chǎn)品耐腐蝕能力、傳感器運(yùn)行穩(wěn)定性、連接器件耐久度、印刷電路板性能以及車用集成電路的防潮能力。AEC-Q100、AEC-Q200 等多項(xiàng)汽車行業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中，均納入了濕度應(yīng)力相關(guān)測(cè)試要求。

3. LED 及顯示行業(yè)

LED 照明產(chǎn)品、顯示模組對(duì)濕度環(huán)境較為敏感，濕氣會(huì)造成器件發(fā)光效率下降、色彩偏移、封裝層發(fā)黃、結(jié)構(gòu)分層以及驅(qū)動(dòng)電路故障等問題。

85/85 測(cè)試多用于檢測(cè)車載照明、戶外顯示屏、建筑照明、工業(yè)照明所用 LED 產(chǎn)品的長(zhǎng)期使用耐久度。

4. 太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)

光伏板長(zhǎng)期在戶外環(huán)境運(yùn)行，需要耐受數(shù)十年自然環(huán)境考驗(yàn)。高溫高濕環(huán)境會(huì)造成光伏組件封裝材料老化、水分滲入、導(dǎo)電線路腐蝕、接線盒故障以及絕緣電阻下降等問題。光伏企業(yè)會(huì)采用長(zhǎng)時(shí)間 85/85 測(cè)試，模擬組件多年戶外使用狀態(tài)，IEC 61215 標(biāo)準(zhǔn)中也制定了對(duì)應(yīng)濕熱試驗(yàn)規(guī)范。

5. 消費(fèi)電子產(chǎn)品

智能手機(jī)、筆記本電腦、穿戴設(shè)備、平板以及物聯(lián)網(wǎng)終端等消費(fèi)產(chǎn)品，日常使用中常會(huì)接觸潮濕環(huán)境，容易出現(xiàn)觸控功能異常、內(nèi)部連接件腐蝕、電池加速老化、電路板氧化、信號(hào)波動(dòng)等問題。85/85 測(cè)試可以輔助企業(yè)提升消費(fèi)電子產(chǎn)品的長(zhǎng)期使用可靠性。

四、85/85 測(cè)試執(zhí)行流程

整套測(cè)試依托可長(zhǎng)期穩(wěn)定控溫控濕的試驗(yàn)腔體完成，KOMEG 科明研發(fā)生產(chǎn)的溫濕度試驗(yàn)設(shè)備，可滿足該測(cè)試長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的工況需求。具體測(cè)試流程如下：

1、將待測(cè)樣品整齊放置于試驗(yàn)腔體內(nèi)部；

2、調(diào)控設(shè)備參數(shù)，使腔體內(nèi)溫度穩(wěn)定在 85℃，相對(duì)濕度穩(wěn)定在 85% RH；

3、讓樣品在設(shè)定環(huán)境中持續(xù)完成規(guī)定時(shí)長(zhǎng)試驗(yàn)；

4、技術(shù)人員分時(shí)段檢測(cè)產(chǎn)品各項(xiàng)運(yùn)行性能。

根據(jù)不同產(chǎn)品要求，測(cè)試過(guò)程中還可搭配通電運(yùn)行、周期性參數(shù)測(cè)量、持續(xù)監(jiān)測(cè)、施加電偏壓等操作。用于 85/85 測(cè)試的試驗(yàn)設(shè)備，需要連續(xù)數(shù)周乃至數(shù)月維持穩(wěn)定工況，中途不得中斷運(yùn)行。

常規(guī)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)

測(cè)試時(shí)長(zhǎng)依據(jù)產(chǎn)品品類、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及可靠性考核目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，行業(yè)內(nèi)常用時(shí)長(zhǎng)包含：96 小時(shí)、168 小時(shí)、240 小時(shí)、500 小時(shí)、1000 小時(shí)、2000 小時(shí)。試驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)，老化加速效果越明顯，也能進(jìn)一步佐證產(chǎn)品長(zhǎng)期使用可靠性。部分汽車、半導(dǎo)體類產(chǎn)品認(rèn)證項(xiàng)目，會(huì)搭配多種應(yīng)力時(shí)長(zhǎng)，并結(jié)合電偏壓條件開展綜合測(cè)試。

五、85/85 測(cè)試參考標(biāo)準(zhǔn)

JESD22-A101：半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用范圍較廣的濕度應(yīng)力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，明確了試驗(yàn)環(huán)境參數(shù)、樣品處理方式、測(cè)試時(shí)長(zhǎng)以及失效判定依據(jù)、電氣檢測(cè)規(guī)范，主要用于半導(dǎo)體封裝認(rèn)證工作。

AEC-Q100：面向車用半導(dǎo)體的可靠性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的濕度應(yīng)力測(cè)試，依托 85/85 環(huán)境條件開展，核驗(yàn)車規(guī)級(jí)集成電路在車輛長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)下的使用性能。

IEC 60068-2-78：通用類濕熱穩(wěn)態(tài)環(huán)境試驗(yàn)規(guī)范，適用于多個(gè)行業(yè)的濕熱檢測(cè)工作。

IEC 61215：針對(duì)光伏組件制定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，其中包含濕熱試驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，用于評(píng)估光伏產(chǎn)品戶外使用耐久度。

六、85/85 測(cè)試常見失效類型

1. 腐蝕

高濕環(huán)境會(huì)加快金屬部件氧化與腐蝕進(jìn)程，器件內(nèi)部鍵合線、連接器件、電路板線路、焊點(diǎn)、引線框架等位置均容易出現(xiàn)腐蝕問題。金屬腐蝕會(huì)造成線路電阻增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)電路斷路。

2. 分層

水分滲入會(huì)降低封裝各層材料之間的粘合強(qiáng)度，分層問題常出現(xiàn)在塑封材料、基板、芯片粘接層、底部填充材料等位置，進(jìn)而產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，引發(fā)產(chǎn)品可靠性故障。

3. 電化學(xué)遷移

水分搭配內(nèi)部離子污染物，會(huì)在相鄰導(dǎo)體之間形成導(dǎo)電通道，造成漏電流、電路短路、信號(hào)異常等問題，在細(xì)間距半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，該類問題出現(xiàn)概率相對(duì)更高。

4. 絕緣電阻衰減

濕度會(huì)降低電子組件的絕緣電阻，造成設(shè)備漏電、運(yùn)行噪音增大、工況波動(dòng)，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)安全隱患。

5. 焊點(diǎn)老化

高溫高濕環(huán)境會(huì)加快焊料材質(zhì)老化，造成焊點(diǎn)強(qiáng)度下降，逐步出現(xiàn)開裂、電路接觸不良等電氣故障。

6. 光學(xué)性能衰減

光學(xué)類器件對(duì)濕度敏感度較高，濕氣會(huì)影響鏡頭鍍膜、光學(xué)粘合劑、激光組件、光纖對(duì)位精度，進(jìn)而降低光信號(hào)傳輸效率。

七、85/85 測(cè)試與 HAST 測(cè)試區(qū)分

85/85 測(cè)試與 HAST 高加速應(yīng)力測(cè)試，均可用于產(chǎn)品濕度可靠性核驗(yàn)，但兩者應(yīng)用方向存在區(qū)別：

85/85 測(cè)試

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境下開展，老化加速節(jié)奏適中，試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，環(huán)境模擬效果貼近產(chǎn)品實(shí)際使用場(chǎng)景，多用于評(píng)估產(chǎn)品長(zhǎng)期現(xiàn)場(chǎng)使用可靠性。

HAST 測(cè)試

通過(guò)提升環(huán)境壓力與溫度，大幅加快水分滲透與各類失效問題的出現(xiàn)速度，整體試驗(yàn)周期更短。

兩類測(cè)試各有應(yīng)用特點(diǎn)，不少企業(yè)會(huì)在產(chǎn)品認(rèn)證階段搭配使用兩種檢測(cè)方式。

八、85/85 測(cè)試對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求

性能穩(wěn)定的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備，是保障 85/85 測(cè)試數(shù)據(jù)精準(zhǔn)有效的基礎(chǔ)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不佳，容易造成試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差、試驗(yàn)條件失效。KOMEG 科明溫濕度試驗(yàn)箱針對(duì)該類長(zhǎng)時(shí)間濕熱測(cè)試進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化，各項(xiàng)性能可匹配行業(yè)試驗(yàn)要求，具體設(shè)備核心要求如下：

1. 精準(zhǔn)控溫能力

溫度穩(wěn)定性會(huì)直接影響濕度控制精度，合格的試驗(yàn)設(shè)備需搭載 PID 控溫系統(tǒng)，具備快速溫態(tài)恢復(fù)能力與穩(wěn)定的加熱模塊，同時(shí)保障腔體內(nèi)部溫度均勻。微小的溫度波動(dòng)，都會(huì)對(duì)相對(duì)濕度造成明顯影響。

2. 穩(wěn)定濕度生成系統(tǒng)

濕度控制系統(tǒng)需要長(zhǎng)期平穩(wěn)產(chǎn)出設(shè)定濕度環(huán)境，行業(yè)內(nèi)主流工業(yè)級(jí)試驗(yàn)設(shè)備多采用蒸汽加濕、水霧霧化結(jié)構(gòu)，搭配高精度濕度傳感器與自動(dòng)調(diào)節(jié)模塊。濕度波動(dòng)過(guò)大，會(huì)降低測(cè)試數(shù)據(jù)的重復(fù)性與參考價(jià)值。

3. 腔體環(huán)境均勻性

設(shè)備內(nèi)部氣流循環(huán)設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，氣流流通不暢，會(huì)造成腔體局部凝露、溫濕度分布不均、區(qū)域溫差等問題。優(yōu)質(zhì)試驗(yàn)設(shè)備會(huì)采用優(yōu)化風(fēng)道結(jié)構(gòu)，保障樣品所處區(qū)域環(huán)境保持一致。

4. 長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行能力

85/85 測(cè)試多為長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)行，試驗(yàn)設(shè)備需要保障壓縮機(jī)、制冷系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定工作，腔體內(nèi)部采用耐腐蝕材質(zhì)，搭配長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定的傳感器以及自動(dòng)預(yù)警防護(hù)模塊。工業(yè)專用試驗(yàn)設(shè)備均針對(duì)長(zhǎng)時(shí)間可靠性測(cè)試場(chǎng)景設(shè)計(jì)。

九、85/85 條件下電偏置測(cè)試

部分濕熱測(cè)試項(xiàng)目，會(huì)在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)樣品施加電偏壓。通電狀態(tài)下的濕熱測(cè)試，可以更好還原產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行工況，同時(shí)加快電化學(xué)遷移、金屬腐蝕、漏電流產(chǎn)生等進(jìn)程。電偏置濕熱測(cè)試常應(yīng)用于車用集成電路檢測(cè)、半導(dǎo)體產(chǎn)品認(rèn)證、電路板可靠性分析、電力電子器件性能評(píng)估等場(chǎng)景。

十、85/85 測(cè)試常見難點(diǎn)

凝露管控：設(shè)備風(fēng)道設(shè)計(jì)、氣流循環(huán)不合理，會(huì)在樣品表面形成非正常凝露，誘發(fā)非典型失效問題，影響測(cè)試結(jié)果判斷。

傳感器偏移：傳感器長(zhǎng)期處于高濕環(huán)境中，精度容易出現(xiàn)偏差，需要按照規(guī)范定期完成校準(zhǔn)工作。

用水品質(zhì)：試驗(yàn)用水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，會(huì)產(chǎn)生礦物質(zhì)堆積、傳感器污染、濕度失控等問題，行業(yè)內(nèi)普遍推薦使用去離子水開展試驗(yàn)。

腔體樣品擺放密度：樣品擺放過(guò)多會(huì)阻礙內(nèi)部氣流循環(huán)，破壞溫濕度均勻性，需合理控制樣品擺放數(shù)量與間距。

十一、85/85 測(cè)試實(shí)操優(yōu)化建議

規(guī)范樣品預(yù)處理：樣品表面沾染雜質(zhì)會(huì)干擾測(cè)試結(jié)果，試驗(yàn)前需保證樣品潔凈，按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成前期處理。

定期設(shè)備校準(zhǔn)：定時(shí)對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，保障溫度、濕度控制精準(zhǔn)，提升測(cè)試數(shù)據(jù)的重復(fù)性。目前主流試驗(yàn)設(shè)備均搭載數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程監(jiān)控、異常預(yù)警、數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析等功能，全程數(shù)據(jù)可追溯，便于開展失效分析。

遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)產(chǎn)品認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定試驗(yàn)條件，保障測(cè)試結(jié)果具備參考價(jià)值。

十二、濕度可靠性測(cè)試發(fā)展趨勢(shì)

隨著電子設(shè)備技術(shù)持續(xù)升級(jí)，濕度可靠性測(cè)試技術(shù)也在不斷迭代。行業(yè)后續(xù)發(fā)展方向包含：人工智能輔助可靠性預(yù)判、試驗(yàn)設(shè)備智能故障診斷、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)失效監(jiān)測(cè)、多應(yīng)力組合式測(cè)試、高密度半導(dǎo)體封裝檢測(cè)、光模塊可靠性核驗(yàn)、新能源汽車電力電子器件耐久分析等。環(huán)境檢測(cè)設(shè)備正逐步向智能化、高精度、全自動(dòng)化方向發(fā)展。

85℃/85% RH 測(cè)試，依舊是當(dāng)下電子、半導(dǎo)體生產(chǎn)環(huán)節(jié)中重要的環(huán)境可靠性測(cè)試方式。借助長(zhǎng)時(shí)間高溫高濕環(huán)境試驗(yàn)，企業(yè)可在產(chǎn)品量產(chǎn)投放前，排查各類潛在性能隱患。從半導(dǎo)體封裝、汽車電子，到光伏組件、消費(fèi)電子、儲(chǔ)能設(shè)備，85/85 測(cè)試在保障產(chǎn)品長(zhǎng)期使用耐久度、電氣運(yùn)行穩(wěn)定性與環(huán)境適配能力方面，發(fā)揮著重要作用。想要獲取精準(zhǔn)、可復(fù)現(xiàn)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要選用具備穩(wěn)定控溫控濕能力、腔體均勻性良好、可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行且搭載智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的溫濕度試驗(yàn)設(shè)備，KOMEG 科明可提供適配全行業(yè) 85/85 測(cè)試需求的專業(yè)試驗(yàn)設(shè)備與配套解決方案。