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服务项目
可靠性测试

偏压高加速温湿度试验(B-HAST) 发布时间:2026-10-28

一、业务简介

B-HAST(Biased Highly Accelerated Stress Test,偏压高加速温湿度试验),又称加电压HAST,是在HAST高压加速温湿度设备基础上,对样品持续施加直流偏置电压的加速可靠性试验。


相较于传统THB双85(85℃/85%RH)需要上千小时的漫长验证周期,B HAST通过高温(110~130℃)+高湿(85%RH左右)+高压+直流偏置电场的四应力耦合,将产品长期在潮湿通电工况下的失效过程压缩至数十至上百小时,快速暴露绝缘电阻漂移、电化学迁移、金属腐蚀、封装界面劣化等隐性缺陷,是当前半导体封装、PCB、连接器行业缩短研发周期、快速验证湿热带电可靠性的核心加速试验手段。


核心特点:加偏压、非饱和湿、不结露、在线监测绝缘电阻——评估的是真实通电受潮工况下的长期可靠性。


二、测试项目明细

项目

内容

测试名称

偏压高加速温湿度试验(B HAST)

执行标准

JESD22 - A110(半导体封装核心标准)、IEC 60068 - 2 - 66、JEDEC JESD22 - A101(对照参考)

典型条件

130℃ / 85%RH / 偏压5~30V(按器件额定电压) / 96h

常用时长

96h(130℃档)/ 264h(110℃档

是否加电

全程施加直流偏置电压,实时在线监测绝缘电阻/漏电流


测试原理

将样品置于HAST高压加速试验箱内,设定温度、湿度、压力参数,同时通过专用测试夹具对样品的相邻电极/测试网络持续施加直流偏置电压。在高温高湿气相渗透+直流电场驱动的双重作用下:

1. 水汽渗透:高温高压环境下,水汽分子快速穿透塑封料、树脂 玻纤界面、涂层微孔,抵达金属化表面;

2. 离子激活与迁移:环境中的微量离子污染物(Cl⁻、Na⁺等)被水汽溶解激活,在直流电场驱动下发生电化学迁移;

3. 绝缘劣化:绝缘电阻随时间逐步下降,严重时生成导电阳极丝(CAF)、枝晶短路、漏电超标;

4. 金属腐蚀:阳极金属在电场+水汽+离子的共同作用下发生电解腐蚀,引线、焊盘、键合线逐渐损耗。

设备全程实时记录每一路测试通道的绝缘电阻变化曲线,把传统THB上千小时才会暴露的带电湿热失效,在短短几天内加速显现。


判定标准

判定项

合格要求

绝缘电阻

试验全程维持在客户阈值以上(常规≥10⁸Ω),无断崖式跌落

漏电流

无持续超标、无突发性短路

外观

无封装开裂、无分层起泡、无引脚腐蚀变色

功能/电性能

试验后产品参数复测满足规格书要求

失效确认

若绝缘电阻下跌,试验结束后可通过金相切片/SEM EDS确认是否生成CAF枝晶或腐蚀通道


常用试验条件一览

条件编号

温度

湿度

偏压

时长

B-HAST-1

130C°

85%RH

最大额定直流电压

96h

B-HAST-2

110C°

85%RH

最大额定直流电压

264h

B-HAST-3

120C°

85%RH

自定义电压

自定义

MSL预处理+B-HAST

-

-

-

先做回流焊湿敏等级模拟,再进HAST,复现真实SMT后失效


支持依据客户规格书自定义温度、湿度、偏压、试验时长;可配置多通道并行测试,批量评估多组样品。


B-HAST与相邻试验的区别

对比项

B-HAST(偏压)

U-HAST(无偏压)

THB双85(偏压)

是否加电

直流偏压+在线监测

不加电

直流偏压

温湿条件

130C°/85%RH

130C°/85%RH

85C°/85%RH

试验时长

96-264h

96-264h

1000h+

湿度状态

非饱和,不结露

非饱和,不结露

稳态低湿

核心评估方向

电场+湿热耦合:CFA、离子迁移、绝缘漂移、腐蚀

纯湿热:材料水解、分层、界面劣化

长周期稳态带电可靠性验证

加速倍率

高(约10-20倍)

高(约10-20倍)

基准(1倍)


三、适用样品与领域

大类

具体样品

评估重点

半导体封装

塑封IC、MOSFET、IGBT、二极管、LED器件、汽车级芯片

带电状态下绝缘电阻漂移、引脚腐蚀、封装界面湿气渗透

PCB/载板

刚性PCB多层板、IC封装载板、HDI板、FPC挠性板

线间绝缘可靠性、CAF导电阳极丝、离子迁移漏电

连接器、触点

板对板连接器、FPC连接器、排针排母

接触电阻漂移、触点腐蚀、绝缘电阻下降

PCBA组件

已贴装电路板、模组、传感器组件

元器件+焊点+PCB整体带电湿热可靠性

材料验证

高频高速板材、阻焊油墨、PP半固化片、模塑料

不同材料体系的抗电化学迁移能力横向对比

下游行业

汽车电子、通信服务器、5G基站、工业控制、新能源汽车三电、数据中心、光电显示等高可靠性领域。


四、业务用途

1. 带电湿热可靠性快速筛选:替代传统THB双85千小时试验,大幅缩短研发验证周期;

2. CAF导电阳极丝风险评估:配合专用CAF测试Coupon,快速识别PCB板内层间离子迁移短路风险;

3. 材料选型对比:不同板材、不同阻焊油墨、不同封装材料的抗湿热电迁移能力横向打分;

4. 车规/高可靠产品鉴定:满足AEC-Q100、JESD22-A110、IATF16949体系审核与客户认证需求;

5. 失效复现分析:针对现场出现的漏电、绝缘下降、间歇性短路等疑难失效,通过B HAST加速复现并定位根因;

6.回流焊后可靠性验证:叠加MSL预处理,模拟SMT组装后板材/封装抗CAF、抗分层的真实能力。


五、金鉴实验室交付内容

1. 正式检测报告:完整记录试验条件、预处理信息、各通道绝缘电阻实时监测曲线、试验前后电阻数据、判定结论;

2. 原始数据:每一路测试通道的完整电阻 时间曲线、设备运行日志;

3. 失效分析配套:失效样品可追加金相切片(确认CAF枝晶路径)、SEM-EDS(腐蚀产物/离子迁移形貌)、染色渗透法等深度分析;

4. 工程师专业点评:针对失效模式给出板材选型、PCB设计优化、生产工艺改进建议,降低后续带电湿热失效概率。


六、客户需提供资料

1. 样品基础信息:样品类型、尺寸数量、板层结构/封装形式、铜厚、表面处理;是否需要回流焊MSL预处理;

2. 测试网络:明确需要监控绝缘电阻的测试对(线 线/孔 孔/引脚 引脚),提供测试Coupon或PCB上的测试点分布;

3. 试验条件:温度、湿度、直流偏置电压、试验总时长(如客户有规格书请随样品提供);

4. 判定标准:绝缘电阻合格阈值、允许下降幅度、漏电流上限,可引用JESD22-A110、IPC-TM-650或客户企业标准。


七、服务说明

计费模式:按样品数量、测试通道数、试验时长计费;多通道批量测试可优惠报价;

样品属性:破坏性加速可靠性试验,测试后样品无法恢复原始状态;剩余样品可返还客户;

测试周期:B-HAST本体试验96h起算,叠加预处理、试验前后电测检查,整体周期约 5-8个工作日;264h长周期需协商排期;

保密机制:样品、测试原始数据、测试方案严格保密,支持签署NDA保密协议;

备注:B-HAST为加速摸底对比试验,用于快速识别风险;若需做产品正式合规鉴定,建议同步搭配THB(双85)试验作为对照验证。


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