HAST（Highly Accelerated Stress Test）高壓蒸煮試驗(yàn)是一種用于評估電子元器件、材料以及封裝在高溫、高濕和高壓環(huán)境下可靠性的加速應(yīng)力測試方法。以下是關(guān)于 HAST 高壓蒸煮試驗(yàn)的詳細(xì)介紹：
加速老化機(jī)制
在正常使用環(huán)境下，電子設(shè)備可能會受到濕度、溫度和壓力等因素的長期影響，導(dǎo)致各種潛在的失效模式，如腐蝕、分層、絕緣性能下降等。HAST 試驗(yàn)通過提高溫度、濕度和壓力，加速這些失效模式的出現(xiàn)，從而在較短的時(shí)間內(nèi)評估產(chǎn)品在長期使用中的可靠性。
高溫可以加速化學(xué)反應(yīng)速率，例如水分與金屬表面的化學(xué)反應(yīng)、聚合物的分解等。高濕度提供了足夠的水分，使水汽能夠滲透到材料內(nèi)部，引發(fā)與水相關(guān)的失效機(jī)制。高壓則有助于提高水汽的滲透能力，使測試條件更加惡劣，進(jìn)一步加速失效過程。
HAST 試驗(yàn)箱
溫濕度和壓力控制：能夠精確控制試驗(yàn)環(huán)境的溫度、濕度和壓力。溫度范圍通常可在 105 - 143°C 之間，濕度可達(dá)到 75% - 100% 相對濕度（RH），壓力可在 1 - 3 個大氣壓（atm）左右。例如，對于某些對濕度非常敏感的電子元器件，可能會設(shè)置溫度為 121°C、濕度 100% RH、壓力 2atm 的測試條件。
均勻性和穩(wěn)定性：試驗(yàn)箱內(nèi)的溫濕度和壓力應(yīng)保持高度均勻和穩(wěn)定，以確保所有測試樣品都處于相同的應(yīng)力環(huán)境下。箱內(nèi)不同位置的溫度偏差一般要求在 ±2°C 以內(nèi)，濕度偏差在 ±5% RH 以內(nèi)，壓力偏差在 ±0.1atm 以內(nèi)。
安全防護(hù)：配備安全裝置，如過溫保護(hù)、過壓保護(hù)和泄漏檢測等功能，以防止試驗(yàn)過程中出現(xiàn)意外情況，確保操作人員和設(shè)備的安全。
樣品準(zhǔn)備
代表性選取：從生產(chǎn)批次中選取具有代表性的樣品進(jìn)行測試。對于電子元器件，可能包括不同生產(chǎn)批次、不同封裝形式的產(chǎn)品。例如，在測試一批集成電路芯片時(shí)，要涵蓋不同晶圓批次和封裝工藝生產(chǎn)的芯片。
預(yù)處理：在進(jìn)行 HAST 試驗(yàn)前，對樣品進(jìn)行清潔和干燥處理，去除表面的灰塵、油污等污染物，以避免這些因素對測試結(jié)果的干擾。
測試參數(shù)設(shè)定
溫度：根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境和可靠性要求設(shè)定溫度值。例如，對于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的一些非關(guān)鍵元器件，可能選擇 110°C 的測試溫度；而對于汽車電子或航空航天電子設(shè)備中的關(guān)鍵元器件，可能會提高到 130°C 或更高的溫度進(jìn)行測試。
濕度：一般設(shè)置為 75% - 100% 相對濕度。對于對濕度極度敏感的產(chǎn)品，如某些高精度的傳感器，通常選擇 100% 相對濕度進(jìn)行測試。
壓力：壓力的設(shè)定與產(chǎn)品的預(yù)期使用環(huán)境和封裝形式有關(guān)。常見的壓力設(shè)置為 1 - 3atm。例如，對于密封封裝的電子元器件，可能設(shè)置為 2atm 的壓力進(jìn)行測試。
測試時(shí)間：由于 HAST 是加速試驗(yàn)，測試時(shí)間相對較短，但具體時(shí)長取決于產(chǎn)品的類型和可靠性目標(biāo)。一般來說，測試時(shí)間可以從幾小時(shí)到數(shù)百小時(shí)不等。例如，對于一些簡單的消費(fèi)類電子元器件，可能只需要進(jìn)行 24 - 48 小時(shí)的 HAST 試驗(yàn)；而對于高可靠性要求的工業(yè)級或軍工級產(chǎn)品，可能需要進(jìn)行 168 小時(shí)或更長時(shí)間的測試。
測試過程
將準(zhǔn)備好的樣品放置在 HAST 試驗(yàn)箱內(nèi)的樣品架上，確保樣品之間有足夠的間距，以便溫濕度和壓力均勻作用于每個樣品。啟動試驗(yàn)箱，按照設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。
在測試過程中，試驗(yàn)箱會持續(xù)監(jiān)測和記錄溫度、濕度和壓力等參數(shù)，以確保測試條件的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。同時(shí)，一些先進(jìn)的試驗(yàn)箱還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品的電氣性能（如果樣品連接有測試電路），如電阻、電容、漏電電流等參數(shù)的變化。
外觀檢查
電氣性能測試
對樣品進(jìn)行電氣性能測試，與試驗(yàn)前的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比。這可能包括測量電阻、電容、電感、絕緣電阻、擊穿電壓等參數(shù)。如果是集成電路芯片，還需要進(jìn)行功能測試，確保其在邏輯功能、輸入輸出特性等方面沒有發(fā)生變化。
計(jì)算電氣性能參數(shù)的變化率，如電阻變化率 =（測試后電阻 - 測試前電阻）/ 測試前電阻 ×100%。根據(jù)產(chǎn)品的規(guī)格要求，判斷電氣性能的變化是否在可接受范圍內(nèi)。例如，對于某些高精度電阻器，電阻變化率超過 ±0.5% 可能就被視為不合格。
失效分析（如果有失效情況）
JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)
IPC 標(biāo)準(zhǔn)
