HAST是Highly Accelerated Stress Test的簡稱，中文名為高加速應(yīng)力試驗(yàn)（高加速溫濕度應(yīng)力測試）。是一種用于評(píng)估產(chǎn)品在高溫、高濕以及高壓條件下的可靠性和壽命的測試方法。

     HAST可以快速激發(fā) PCB 和芯片的特定失效，例如分層、開裂、短路、腐蝕及爆米花效應(yīng)。

     濕氣所引起的故障原因：水汽滲入、聚合物材料解聚、聚合物結(jié)合能力下降、腐蝕、空洞、線焊點(diǎn)脫開、引線間漏電、芯片與芯片粘片層脫開、焊盤腐蝕、金屬化或引線間短路。

     水汽進(jìn)入IC封裝的途徑：

· IC芯片和引線框架及SMT時(shí)用的銀漿所吸收的水分；

· 塑封料中吸收的水分；

· 塑封工作間濕度較高時(shí)對(duì)器件可能造成影響；

· 包封后的器件，水汽透過塑封料以及通過塑封料和引線框架之間隙滲透進(jìn)去，因?yàn)樗芰吓c引線框架之間只有機(jī)械性的結(jié)合，所以在引線框架與塑料之間難免出現(xiàn)小的空隙。

注：只要封膠之間空隙大于3.4*10-1?m以上，水分子就可穿越封膠的防護(hù)。氣密封裝對(duì)于水汽不敏感，一般不采用加速溫濕度試驗(yàn)來評(píng)價(jià)其可靠性，而是測定其氣密性、內(nèi)部水汽含量等。

     鋁線中產(chǎn)生腐蝕過程：水氣滲透入塑封殼內(nèi)→濕氣滲透到樹脂和導(dǎo)線間隙之中；水氣滲透到芯片表面引起鋁化學(xué)反應(yīng)。

     加速鋁腐蝕的因素：

· 樹脂材料與芯片框架接口之間連接不夠好(由于各種材料之間存在膨脹率的差異)；

· 封裝時(shí)，封裝材料摻有雜質(zhì)或者雜質(zhì)離子的污染(由于雜質(zhì)離子的出現(xiàn))；

· 非活性塑封膜中所使用的高濃度磷；

· 非活性塑封膜中存在的缺陷。

     芯片及PCB分層:由于封裝體與盤及引線框架材料的熱膨脹系數(shù)均不一致，熱應(yīng)力作用下塑封器件內(nèi)不同材料的連接處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，如果應(yīng)力水平超過其中任何一種封裝材料的屈服強(qiáng)度或斷裂強(qiáng)度，便會(huì)導(dǎo)勁器件分層。而且一般來說塑封料環(huán)氧樹脂的玻璃化溫度都不高，其熱膨脹系數(shù)和楊氏模量在玻璃化溫度附近區(qū)域?qū)囟茸兓浅Ｃ舾?，在極小的溫度變化里下，環(huán)氧塑封材料的熱膨脹系數(shù)和楊氏模量就會(huì)發(fā)生特別明顯的變化，導(dǎo)致塑封贈(zèng)件更容易出現(xiàn)可靠性問題。

     塑封器件是以樹脂類聚合物為材料封裝的半導(dǎo)體器件，樹脂類材料本身并非致密具有吸附水汽的特性，封裝體與引線框架的粘接界面等處也會(huì)引入濕氣進(jìn)入塑封器件，當(dāng)塑封器件中水汽含量過高時(shí)會(huì)引起芯片表面腐蝕及封裝體與引線框架界面上的樹脂的離解，反過來進(jìn)一步加速了源氣進(jìn)入塑封器件內(nèi)部，最終導(dǎo)致分層現(xiàn)象出現(xiàn)。

     在高溫高濕以及偏壓的惡劣環(huán)境下，加速濕氣穿過外部的保護(hù)層，或沿著金屬和外保護(hù)層的分界面穿透，造成試樣的失效。

     爆米花效應(yīng):原指以塑料外體所封裝的IC，因其芯片安裝所用的銀膏會(huì)吸水，一旦未加防范而進(jìn)行封裝體后，在下游組裝焊接遭遇高溫時(shí)，其水分將因汽化壓力而造成封體的爆裂，同時(shí)還會(huì)發(fā)出有如爆米花股的聲響，故而得名，當(dāng)吸收水汽含量高于0.17%時(shí)，爆米花現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生，近來十分盛行P-BGA的封裝組件，不但其中銀膠會(huì)吸水，且連載板之基材也會(huì)吸水，管理不良時(shí)也常出現(xiàn)爆米花現(xiàn)象。

     濕氣造成封裝體內(nèi)部腐蝕:濕氣經(jīng)過封裝過程所造成的裂傷，將外部的離子污染帶到芯片表面，在經(jīng)過經(jīng)過表面的缺陷如:護(hù)層針孔、裂傷、被覆不良處…等，進(jìn)入半導(dǎo)體原件里面，造成腐蝕以及漏電流…等問題，如果有施加偏壓的話，故障更容易發(fā)生。

     腐蝕:腐蝕失效(水汽、偏壓、雜質(zhì)離子)會(huì)造成IC的鋁線發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而導(dǎo)致線開路以及遷移生長。由于鋁和鋁合金價(jià)格便宜，加工工藝簡單，因此通常被使用為集成電路的金屬線。從進(jìn)行集成電路塑封制程開始，水氣便會(huì)通過環(huán)氧樹脂滲入引起鋁金屬導(dǎo)線產(chǎn)生腐蝕進(jìn)而難生開路現(xiàn)象，成為芯片行業(yè)最為頭痛的問題之一。雖然通過各種改善包括采用不同環(huán)氧樹脂材料、改進(jìn)塑封技術(shù)和提高非活性塑封膜為提高質(zhì)量進(jìn)行了各種努力，但是隨著日新月異的半導(dǎo)體電子器件小型化發(fā)展，塑封鋁金屬導(dǎo)線腐蝕問題至今仍然是電子行業(yè)非常重要的技術(shù)課題。

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