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Da die Nachfrage nach elektronischen Komponenten, insbesondere Halbleitern, weiterhin schnell wächst, ist eine der Herausforderungen für die Industrie, an der Zeit zu arbeiten, die für das Testen dieser Komponenten benötigt wird.

Traditionell war der Temperatur-Feuchtigkeits-Vorspannungstest (THB) die Lösung. Sie ist eine sehr valide Lösung, aber da sie 1000 Stunden dauert, stellt sie heute eine erhebliche Verzögerung für moderne industrielle Prozesse dar.

Genau aus diesem Grund wurde eine andere Testart entwickelt: HAST-Test, Highly Accelerated Temperature und Humess Stress Test.

Che cos’è l’Hast Test

Der HAST-Test dauert zwischen 96 und 100 Stunden pro Test, in einigen Fällen sogar weniger, und bietet eine erhebliche Zeitersparnis, die einen großen Einfluss auf jedes Unternehmen haben können.

Aus diesem Grund hat sich der Test schnell zum dominantesten der Ausdauer Testmethoden für Halbleiterbauelemente entwickelt. Während er in erster Linie mit dem Halbleitertest verbunden ist, wird der HAST-Test bei einer Vielzahl sowohl hermetisch versiegelter als auch nicht versiegelter kompakter elektronischer Komponenten eingesetzt, um schnelle Testergebnisse für verschiedene Situationen und Anforderungen zu liefern.

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HAST-Prüfnormen

Allerdings ist der Zeitunterschied zwischen den beiden Tests nicht der einzige: Der THB-Test hält beispielsweise einen Zustand 85°C/85% R.h., da die Proben einer Bias-Belastung ausgesetzt sind. Dies hat jedoch heute aufgrund der neuen Technologie für Verpackungs- und Passivierungsmaterialien an Bedeutung verloren.

Im Gegensatz dazu verwenden HAST-Testbedingungen eine hohe Temperatur von mindestens 100°C und normalerweise um 105°C, zusammen mit einer hohen relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 85%, in Kombination mit einem hohen atmosphärischen Druck von bis zu 4 Atmosphären. Es gibt auch eine gesättigte Version des HAST-Tests, die eine Temperatur von 121°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 100% verwendet. Wenn Komponenten bei eingeschalteter Stromversorgung getestet werden, wird der Test in den meisten Fällen mit 85% relativer Luftfeuchtigkeit durchgeführt. Diese Umweltparameter bieten eine beschleunigte Methode der Komponentenzuverlässigkeitsprüfung, mit der Fehler und Defekte, die während des Langzeiteinsatzes auftreten könnten, schnell gefunden werden.

Es gibt mehrere Standards für HAST-Tests von der IEC, JESD, JIS und JEITA, die alle verschiedene Kombinationen von Temperatur und relativer Feuchte angeben und für verschiedene Situationen verwendet werden. Die gebräuchlichsten sind:

  • IEC 60068-2-66 - Wird für hermetisch versiegelte kompakte elektronische Komponenten verwendet.
  • IEC 60749-4 - Wird hauptsächlich für Halbleiter verwendet.
  • JESD020C - Reflow-Löten
  • JESD22-A104D< - Temperatur-Zyklustests zur Abdeckung von Bauteil- und Lötverbindungstests
  • J-STD-002D – Test per resistenza all’umidità accelerata, autoclave non distorto
  • JESD22-A108B - Hochtemperatur-Betriebsdauer (HTOL) test
  • JESD22-A102C - Wird für beschleunigte Feuchtigkeitsbeständigkeitsprüfungen von nicht hermetisch versiegelten Halbleiterbauelementen verwendet
  • JESD22-A110C - Wird für nicht hermetisch versiegelte Halbleiter-basierte Bauelemente verwendet, während sie mit Strom versorgt werden, um die Zuverlässigkeit zu bewerten
  • JESD22-A118 - Bewertet die Zuverlässigkeit unversorgter, nicht hermetisch versiegelter, halbleiterbasierter Bauelemente
  • JIS C60068-2-66 - Zum Testen kompakter elektronischer Komponenten
  • JEITA ED-4701/100 103 Methode- Prüft die Haltbarkeit von Halbleitern, die in Atmosphären mit hoher Temperatur und Feuchtigkeit gelagert oder verwendet werden

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Wie führt man einen HAST-Test mit einer Klimakammer durch?

Der highly accelerated stress test, auch bekannt als HAST, wird mit speziellen Prüfkammern durchgeführt, die entwickelt wurden, um alle Anforderungen aus dem Test zu erfüllen.

Wie bereits erwähnt, sollen diese Kammern die bestehenden THB-Prüfkammern ersetzen, die Nass/Trockenkugelmechanismen zur Feuchtigkeitskontrolle verwenden. 

Die HAST-Kammer, die Temperatur und Feuchtigkeit verwaltet, ist der Schlüssel zu schnelleren Ergebnissen unter allen Bedingungen.

HAST-Tests sind besonders nützlich bei Produktänderungen, bei denen Anpassungen potenziell Metallkorrosion beschleunigen könnten, wobei die Ergebnisse wesentlich schneller als bei anderen Lösungen erzielt werden können, was sich dann erheblich auf die Entwicklungszeiten auswirkt. Der HAST-Test ist die beste Option zum Testen jeder Art von feuchtebedingter Korrosion .

Es liefert auch vollständige Testergebnisse aller Komponenten, die einer Verschlechterung unterliegen: der Gesamtleistung, einschließlich Leistung von versiegelten Kunststoffkomponenten unter einer Vielzahl von Bedingungen, einschließlich eines Vibrationstests . Der HAST-Ansatz liefert den realen Aufpralltest, der einen Überblick über die Produktleistungen bietet.

 

Schlussfolgerung

Mit seiner Flexibilität, die eine Vielzahl von Testergebnissen in kurzer Zeit liefert, ist die HAST-Prüfung für den modernen industriellen Produktionszyklus unerlässlich. Das HAST-Prüfverfahren ermöglicht sowohl gesättigte als auch ungesättigte Prüfungen von Komponenten innerhalb des Testzyklus, sowohl für kunststoffversiegelte Komponenten als auch für andere, die für eine Versiegelung mit der Umgebung ausgelegt sind.

Unabhängig davon, welche Teststandards verwendet werden, schafft die Möglichkeit, Tests in Tagen statt in Monaten durchführen zu lassen, neue Möglichkeiten für die Produktentwicklung. Durch die Befestigung von Testprozessen sind Unternehmen in der Lage, schneller auf die sich ständig ändernden Produktionsanforderungen zu reagieren und so die Leistung und die Zufriedenheit der Benutzer zu verbessern.

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