为什么芯片研发过程中需要做HAST测试?
2025-09-22 11:24:38

     在芯片研发过程中进行HAST(Highly Accelerated Stress Test,高加速应力测试)测试,是确保芯片在恶劣环境下长期可靠性的关键步骤。

     HAST全称为Highly Accelerated Stress Test(高加速应力测试),是一种通过高温(通常130°C以上)、高湿(85% RH以上)和高偏压(可选)的极端条件,显著加速芯片内部材料的物理和化学退化过程(如金属迁移、绝缘层水解、界面劣化等)。例如,常温下需数年才能显现的失效模式,在HAST中可能仅需数百小时即可复现。测试目的明确聚焦于三点:评估芯片在高温高湿环境下的稳定性;检测可能由温湿度引发的失效问题;提供芯片可靠性的科学数据支持。

     与传统的温湿度测试(如85℃/85% RH稳态测试)相比,HAST通过增加压力容器内的气压,实现了在超过100℃条件下精确控制温湿度环境的能力,从而大大缩短了测试周期。

     HAST测试能在研发阶段模拟芯片数年的使用老化过程,可识别出存在缺陷的芯片样本,分析其失效模式(如电迁移、腐蚀、分层等),从而优化设计(如改进布线、增强封装密封性)或工艺(如优化蚀刻参数、减少杂质引入)。通过HAST失效分析,可确定芯片在实际使用中的安全工作边界(如最高温度、湿度阈值),为设计留出合理裕量,避免过度设计导致的成本增加。

     随着5G、人工智能、物联网等技术的发展,芯片需在更严苛的环境(如高温工业现场、潮湿户外设备)中运行。HAST可模拟这些场景,提前验证芯片的适应性。

     中冷低温自主研发的HAST老化试验箱,满足芯片可靠性验证需求。相对于传统的高温高湿测试,HAST增加了容器内的压力,使得可以实现超过100℃条件下的温湿度控制,能够加速温湿度的老化效果(如迁移,腐蚀,绝缘劣化,材料老化等),大大缩短可靠性评估的测试周期,节约时间成本。HAST高加速老化测试已成为某些行业的标准,特别是在PCB、半导体、太阳能、显示面板等产品中,作为标准高温高湿测试的快速有效替代方案。

     主要用于评估非气密性封装IC器件、金属材料等在湿度环境下的可靠性。该试验检查芯片长期贮存条件下,高温和时间对器件的影响。本设备适用于量产芯片验证测试阶段的HAST测试需求,仅针对非密封封装(塑料封装),带偏置(bHAST)和不带偏置(uHAST)的测试。