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什么是BHAST高压加速老化箱,威邦一篇文章告诉你

文章来源:威邦仪器

浏览量:6

发布时间:2026-08-31

BHAST高压加速老化箱描述

威邦BHAST高压加速老化箱,简称BHAST。本试验箱遵循 JEDEC JESD22‑A110、AEC‑Q100 标准,针对半导体封装、车规芯片、PCB、连接器做高温高湿高压偏置可靠性验证,快速暴露电化学迁移、界面分层、短路隐患。BHAST试验箱搭配高加速寿命监控系统,配备专用接口支持多通道直流偏压接入,最大电流可达 5A/通道,满足最大工作电压(VCCmax)或交替偏置测试需求。

BHAST高压加速老化箱


核心定义与标准

全称:Biased Highly Accelerated Temperature and Humidity Stress Test Chamber(偏压高加速温湿度应力试验箱)。

•目的:通过施加电压偏置加速湿气侵入,暴露塑封器件内部的电化学迁移、腐蚀及界面分层缺陷,评估非气密性封装(如 BGA、QFN)的长期可靠性。

•执行标准:主要遵循 JEDEC JESD22-A110 系列标准 。

•关键特征:必须同时满足高温(通常 110℃-130℃)、高湿(85% RH)、高压(饱和蒸汽压)及直流偏压(Bias)四个条件,无偏压则属于 UHAST 测试 。

(BHAST老化测试板)

BHAST高压加速老化箱特点

1.多应力耦合控制:精准维持温度波动≤±0.3℃、压力稳定度≤±0.01MPa,支持干湿球/不饱和/湿润饱和多种模式 。

2.偏压馈入能力:配备专用接口支持多通道直流偏压接入(最大电流可达 5A/通道),满足最大工作电压(VCCmax)或交替偏置测试需求 。

3.安全与结构:采用 316L 不锈钢内胆、多重超压泄放保护及缓降压程序,防止结露损坏样品;符合 ASME 等安全容器规范 。


BHAST高压加速老化箱典型失效

1. 铝布线腐蚀。2.电化学迁移/CAF。3.封装界面分层剥离。4.漏电/绝缘下降。

(BHAST内箱)


应用场景

用于非气密性封装IC、芯片、光模块、半导体器件、PCB、连接器、电容电阻等电子元器件加速寿命筛选。


BHAST高压加速老化箱主要技术参数

BHAST高压加速老化箱主要技术参数性能参数
性能参数 温度范围 105.0~133.3℃(at 100%R.h)

110.0~140.0℃(at 85%R.h)

118.0~156.0℃(at 65%R.h)

温度波动度 ≤±0.5℃
温度均匀度 ≤2℃
温度偏差 ≤±2℃
升温时间 常温~+ 143℃约75 min ;常温~+ 156℃约100 min 
湿度范围 65%~100%R.h
湿度波动度 ≤±2%R.h
湿度均匀度    ≤3%R.h  
湿度偏差 ≤±3.0%RH(>75%RH),≤±5.0%RH(≤75%RH)
压力范围     A:0.2~3kg/cm²(0.018~0.294 MPa) ;B:0.2~4kg/cm² (0.018~0.394 MPa)

(其他压力可定制)

压力偏差 ≤±2Kpa
HAST测试模式 HUM(不饱和)测试模式;STD(饱和)测试模式
偏压端子 4~128个可选(或定制)
控制器 7寸彩色触摸屏控制
排气模式 三种模式:相对保湿的缓慢冷却/保持水汽的慢速冷却/快速排气
箱体材质 内箱 SUS #316不锈钢(电解抛光)
外箱 冷轧钢板+双面静电喷塑工艺处理,白色
电源 AC220V±10% 50HZ 1∮2W+E


BHAST与HAST区别

BHAST和HAST都是半导体、汽车电子领域常用的高加速温湿度可靠性测试方法,核心区别集中在是否施加偏压、失效激发机制和测试目标上,具体差异如下:


🔍 核心定义差异

HAST‌:全称高加速温湿度应力测试,通常指不带电的高温高湿高压可靠性测试,通过压力容器营造110℃-130℃、85%RH以上的严苛环境,模拟产品长期在潮湿环境下的老化表现。

BHAST‌:全称偏压高加速温湿度应力测试,是在HAST的基础上,给待测器件全程施加工作偏置电压的带电测试,属于HAST的带偏压细分类型。


⚡ 偏压条件差异

HAST‌:测试过程中器件完全不通电,无任何电压施加,仅靠温湿度和高压环境作用于样品。

BHAST‌:所有待测芯片的供电引脚全部接电,让器件处于最小功耗的工作状态,全程维持稳定的电势差。


🎯 测试目的差异

HAST‌:侧重评估产品封装的密封性、材料吸湿性、整体抗潮气渗透能力,适用于各类电子产品组件,不局限于半导体芯片。

BHAST‌:侧重评估芯片在带电高温高湿工况下的长期可靠性,专门针对电场驱动引发的失效问题。


⚙️ 失效激发机制差异

HAST‌:仅通过高温高压加速水汽渗透塑封材料,激发的是潮气侵入引发的封装分层、材料老化等非电相关失效。

BHAST‌:在水汽渗透的基础上叠加电场作用,会大幅加剧电化学腐蚀效应,更容易暴露键合线腐蚀、金属离子迁移、引脚电化学短路等带电场景下的典型故障,缺陷检出率比无偏压HAST高30%以上。


📋 执行标准差异

HAST‌:常用参考标准为JEDEC JESD22-A118、IEC 61215等,不同行业可按需调整温湿度参数。

BHAST‌:统一遵循JESD22-A110D标准,在AEC-Q100汽车电子认证中属于A2类强制测试项目,固定提供两种可选条件:130℃/85%RH/96小时,或110℃/85%RH/264小时,二者均可等效传统THB双85测试1000小时的验证效果。

BHAST与HAST的区别

特性 HAST(无偏压) BHAST(偏压)
中文全称 高加速温湿度应力试验 偏压高加速温湿度应力试验
核心区别 不施加偏压(芯片不工作) 施加偏压(芯片处于工作状态)
测试目的 评估封装的防潮性和材料兼容性。如塑封料与芯片,引线框架的结合强度,封装内部是否分层、开裂等 评估芯片电路的抗腐蚀可靠性。验证钝化层、介质层的质量,防止湿气和电场共同作用下导致金属线腐蚀、短路或开路。
模拟场景 芯片在仓储、运输等非工作状态的长期高温高湿环境 芯片在实际工作环境中(如手机、汽车电子在潮湿环境下运行)的长期可靠性
失效机理 主要以物理失效为主 主要以电化学失效为主
1,封装内部界面分层;2,塑封料开裂;3,芯片破裂 1,金属互连线(铝、铜)的电离腐蚀;2,因钝化层缺陷或质量不佳,湿气穿透后在强电场下形成电流,导致金属被腐蚀。
测试条件 温度110℃~130℃,湿度85%R.h以上,压力高于大气压 温度110℃~130℃,湿度85%R.h以上,压力高于大气压,芯片电源和I/O引脚施加恒定电压(偏压)
苛刻程度 相对较低 更为严苛,温度+湿度+电压三种应力,加速因子更高
适用标准 JEDEC JESD22-A110 JEDEC JESD22-A110(BHAST部分)




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