在電子、封裝、汽車、航空航天及高端制造領(lǐng)域,產(chǎn)品的可靠性直接關(guān)系到安全性和使用壽命。為了模擬極端濕熱環(huán)境對(duì)材料或器件的影響,高壓蒸煮測(cè)試(High Pressure Cooker Test, HAST)應(yīng)運(yùn)而生,成為評(píng)估產(chǎn)品耐濕熱老化性能的關(guān)鍵手段。
什么是高壓蒸煮測(cè)試?
高壓蒸煮測(cè)試(HAST)是一種加速老化試驗(yàn)方法,通過(guò)在高溫、高濕、高壓的密閉環(huán)境中對(duì)樣品進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間暴露,快速激發(fā)材料或器件因吸濕、膨脹、腐蝕、界面分層等引起的失效模式。
與傳統(tǒng)的恒溫恒濕試驗(yàn)(如85℃/85%RH)相比,HAST測(cè)試條件更為嚴(yán)苛,能在更短時(shí)間內(nèi)揭示潛在缺陷,顯著提升可靠性驗(yàn)證效率。
測(cè)試原理與典型條件
HAST利用飽和水蒸氣在密閉腔體內(nèi)形成高溫高壓環(huán)境。由于壓力高于常壓,水的沸點(diǎn)升高,從而實(shí)現(xiàn)100℃以上仍保持液態(tài)或飽和蒸汽狀態(tài),大幅提升濕熱應(yīng)力。
常見測(cè)試條件(依據(jù)JEDEC JESD22-A110等標(biāo)準(zhǔn)):

應(yīng)用領(lǐng)域
1. 半導(dǎo)體與集成電路
檢測(cè)塑封IC(如QFP、BGA)是否發(fā)生內(nèi)部分層、引線腐蝕或芯片鈍化層失效。
評(píng)估封裝材料(環(huán)氧模塑料、底部填充膠)與芯片、基板間的粘接可靠性。
2. PCB與電子組件
驗(yàn)證多層板在濕熱環(huán)境下是否出現(xiàn)導(dǎo)通孔斷裂、銅箔剝離或絕緣電阻下降。
測(cè)試阻焊油墨、表面處理(如ENIG、OSP)的抗腐蝕能力。
3. 新能源與汽車電子
動(dòng)力電池模組、電控單元需通過(guò)HAST驗(yàn)證其在高溫高濕工況下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
車規(guī)級(jí)器件(AEC-Q100/Q101)常將HAST作為強(qiáng)制可靠性項(xiàng)目。
4. 新材料開發(fā)
用于評(píng)估新型封裝膠、粘合劑、復(fù)合材料在極端濕熱環(huán)境中的性能保持率。
測(cè)試后的評(píng)估指標(biāo)
完成HAST后,需結(jié)合多種手段綜合判定樣品可靠性:
外觀檢查:鼓包、變色、開裂、起泡等;
電性能測(cè)試:絕緣電阻、漏電流、功能是否正常;
剖面分析(Cross-section):觀察內(nèi)部是否存在分層、空洞;
聲學(xué)掃描顯微鏡(SAT):無(wú)損檢測(cè)芯片與封裝界面的脫粘情況;
X射線或CT掃描:識(shí)別內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常。



