半导体器件PTC功率温度循环测试哪里能做？流程和周期说明

Power Temperature Cycling - PTC - 功率温度循环  PTC项目的名称比较容易理解，就是在TC温度循环的基础上给产品周期性供电，让产品进行功率和温度循环验证，让我们先看一下表格中内容的含义。

表格中信息介绍和解读

表格中的信息给出，PTC的分类是A5，Notes中包含了H、P、B、D、G也就是说要求密封器件、塑封器件、要求BGA器件、破坏性测试、承认通用数据；  需求的样品数量是每批次45颗样品，要求来自1个批次；

接受标准就是0失效；

参考文件是JEDEC的JESD22-A105；

附加需求：  对于表面贴装SMD器件，PTC验证前要进行预处理。这项测试只需要在器件的最大额定功率≥1瓦或节温变化≥40C或在设计时是用于驱动电感性负载的器件上进行。  0级:环境温度为-40C至+150C，循环1000次。  1级:环境温度为-40C至+125C，循环1000次。  2、3级:环境温度为 -40C至+105C，循环1000次。  在测试过程中不应发生热保护停机。PTC验证前后都需要进行室温和高温电性能测试。

解读：  PTC项目是需要给产品供电的，所以需要制作额外的电路板；  PTC的样品需求数量仅为45颗来自同一个Lot就可以；  PTC不是所有产品都需要做，注意附加说明的几个要求；  温度等级有0-3级共4种，需要根据产品定义和客户需求选择，这个等级原则上需要在产品规格书上做明确的标识。

我们看看JESD22-105D文件都定义了什么？  JESD22-105D Power and Temperature Cycling介绍  适用范围

此测试方法适用于受温度变化影响且在所有温度下都需要开机和关机的半导体器件。对该器件进行功率和温度循环测试，以确定产品在高低温极端条件下承受交替温变的能力，并定期施加和关闭工作电压来反复验证。它旨在模拟典型应用过程中遇到的最坏情况。  功率和温度循环试验被认为是破坏性的，该标准用于产品鉴定。

测试说明  当产品需要特殊固定或加散热时，应在适用的规范中规定出细节。在实验开始前，要提供电源并进行检查，以确保所有器件都正确上电。在测试过程中，除应用规范中另有要求外，施加于产品的电源应交替循环，即5分钟开5分钟关。产品应在指定循环次数的极端温度之间同时循环电源开关。在高温和低温极端温度下的时间应足以使所有被测器件在不施加功率的情况下达到规定的极端温度。低温到高温的过渡或反向顺序是可以接受的。  功率和温度循环试验应是连续的，除非有产品从箱体中取出进行临时电性能测量。如果测试因电源或设备故障而中断，则可以从停止点重新启动测试。

功率测试条件  产品施加的工作电压和电流，应该根据产品规格书来确定，周期和条件请见如下图表。

JESD22-A105D 图表1  根据表格中的要求，-40℃-85℃，升降温时间最长20分钟，极限温度保持最短10分钟；-40℃-125℃，升降温时间最长30分钟，极限温度保持时间最短10分钟。  电功率以5分钟为单位交替施加，10分钟一个完整周期，这样可以符合上述文件要求，每个极限温度周期至少有5分钟产品处于无电状态。  有焊接的产品注意事项  带有焊料焊接的产品的循环速率在<1到2cph的范围内，也就是每小时最多2个温度循环。这些产品包括倒装芯片FlipChip，球栅阵列BGA和堆叠封装Stack Package等带有焊接的产品。温度循环速率和浸泡时间对焊点连接更为重要。当测试这些器件时，重要的是要避免测试样品中的瞬态热梯度。比热大而导热效率低的样品需要足够慢的斜坡速率来补偿产品温度。在温度斜率期间，样品的温度应在环境温度的几度差距内。在这种情况下，典型的温变速率为15°C/分钟或更低的温度循环。对于没有热量约束的样品，升降温速度可以更快。  PTC温度循环的原理  PTC温度循环的实验过程，就是模拟一个芯片产品在高低温环境变换下的带电功能可靠性而设立的。

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