比較最後更新 2026年10月8日

HAST與PCT(壓力鍋試驗)的差異

以樹脂封裝的半導體元件,會在長時間中逐漸吸收水分。不必實際等待好幾年,就能確認這些水分所造成不良的方法,就是耐濕性加速試驗。具代表性的HAST與PCT名稱和條件都很相似,但目的與使用時機各有不同。

Verdict結論

兩者都是在短時間內評估半導體封裝耐濕性的加速試驗,但條件不同。PCT在121℃・濕度100%的飽和水蒸氣(約2大氣壓)下進行,通常不施加電壓,用來檢查水分滲入造成的腐蝕或剝離。HAST在130℃・85%等非飽和加壓條件下進行,通常一邊施加電壓一邊試驗,可大幅縮短85℃・85%的溫濕度偏壓試驗(THB)。由於能比容易因飽和而結露的PCT更貼近實際使用地加速不良,近年也有以不施加電壓的HAST(uHAST)取代PCT的做法。

主要差異

HAST(高加速溫濕度應力試驗)與PCT(壓力鍋試驗)依比較項目比較
比較項目HAST(高加速溫濕度應力試驗)PCT(壓力鍋試驗)
代表性條件130℃・85%RH(或110℃・85%RH)121℃・100%RH(飽和水蒸氣)
壓力約2.3大氣壓(非飽和加壓)約2大氣壓(飽和水蒸氣壓)
電壓(偏壓)施加(偏壓HAST)/不施加(uHAST)通常不施加
主要標準JESD22-A110(偏壓)、A118(無偏壓)JESD22-A102
試驗時間參考約96~264小時數十~數百小時
加速的不良模式施加電壓之導線・焊墊的電化學腐蝕水分滲入造成的腐蝕・界面剝離
注意事項設備昂貴,條件管理嚴格容易結露,可能出現與實際使用不同的不良

基準是85℃・85%的THB

耐濕性試驗的基本,是在85℃・濕度85%下一邊施加電壓、一邊暴露約1,000小時的溫濕度偏壓試驗(THB)。但這需要約6週,對開發或品質確認而言太花時間。HAST將溫度提高到130℃左右,並藉由加壓在維持濕度的同時加速水分滲入與反應,把THB的1,000小時縮短到100小時左右。施加電壓是為了重現導線間電場使水分中的離子移動、陽極側金屬溶解的電化學腐蝕。

PCT近似於「淋水」的試驗

PCT和壓力鍋一樣,是將元件置於121℃飽和水蒸氣中的試驗,濕度為100%。條件管理相對簡單,長久以來用於比較樹脂或晶片保護膜的耐濕性,以及評估封膠與導線架界面的剝離等。另一方面,在飽和狀態下表面容易結露,可能出現實際使用時幾乎不會發生的水滴所造成的不良;而且由於不施加電壓,電化學腐蝕不易被加速,這是其限制。

使用時機的思考方式

在產品的可靠度認證中,一般會以施加電壓的HAST(或THB)評估電化學腐蝕,再搭配不施加電壓的耐濕試驗,也就是PCT,或非飽和、不易結露的uHAST。也常依客戶或產業標準(車用的AEC-Q100等)指定的試驗來選擇,近年改以uHAST取代PCT的例子越來越多。無論哪種試驗,試驗前都要進行施加吸濕與焊接熱的前處理(預處理,preconditioning),以經過組裝製程後的狀態進行評估。

常見問題

HAST需要幾小時才相當於THB的1,000小時?
一般認為,130℃・85%的HAST 96小時,大致相當於85℃・85%的THB 1,000小時;110℃・85%則以264小時為參考。不過加速程度會因材料與失效機制而不同,只能當作參考值。
uHAST與PCT有什麼不同?
兩者都是不施加電壓的耐濕試驗,但PCT是濕度100%的飽和水蒸氣,uHAST則是濕度85%左右的非飽和條件。uHAST不易結露,能加速更接近實際使用的不良,因此越來越常被用來取代PCT。

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