高压加速老化试验箱

高压加速老化试验箱是一种用于加速材料、元器件或产品在高温高湿环境下老化失效过程的可靠性测试设备。它的核心特点是在高于常压(通常高于1个大气压)的条件下进行测试,从而极大地加速水汽渗透和化学反应的过程,缩短测试时间.

 

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高压加速老化试验箱是一种用于加速材料、元器件或产品在高温高湿环境下老化失效过程的可靠性测试设备。它的核心特点是在高于常压(通常高于1个大气压)的条件下进行测试,从而极大地加速水汽渗透和化学反应的过程,缩短测试时间。

它通常也被称为:

  • HAST:Highly Accelerated Stress Test(高压加速应力测试)

  • PCT:Pressure Cooker Test(压力锅试验)

  • ACTH:Autoclave Test(高压釜试验)


核心原理与目的

  1. 加速老化:模拟在自然环境下(如热带、亚热带气候)长期(数月甚至数年)的高温高湿环境对产品的影响。

  2. 高压是关键:在高压下,饱和水蒸气的压力和密度增加,水分子更容易穿透材料的保护层(如塑料封装、密封胶、涂层等),渗透到内部,引发:

    • 腐蚀(金属引线、焊点)

    • 电离(导致漏电、短路)

    • 材料分层/爆米花效应(对于IC封装)

    • 性能退化

简单类比:就像家用高压锅,在高压下能用更短的时间把食物煮熟。HAST试验箱就是用“高压高温高湿”在更短的时间内“催熟”产品的潜在缺陷。


主要特点与技术参数

  • 工作温度范围:通常 105°C ~ 150°C(远高于普通恒温恒湿箱的85°C上限)

  • 工作湿度范围100% RH(相对湿度)或 饱和蒸汽压

  • 工作压力范围:通常 0.02 ~ 0.3 MPa(表压,约合1.2 ~ 4个绝对大气压)

  • 控制精度:对温度和压力的控制精度要求极高,通常温度在±0.5°C以内,压力在±1 kPa以内。

  • 安全防护:具备多重压力安全泄压装置、过温保护、门锁联动等,安全性至关重要。


主要应用领域

  1. 半导体与集成电路:评估IC封装的密封性、抗潮湿能力、引脚腐蚀等。这是最核心的应用领域

  2. 电子元器件:测试电阻、电容、电感、PCB(印制电路板)、接插件等。

  3. 光伏产业:测试太阳能电池板背板、封装材料(EVA)的耐候性和抗PID(电势诱导衰减)性能。

  4. 汽车电子:确保在严苛湿热环境下的可靠性。

  5. 新材料研发:评估各种高分子材料、复合材料、涂层、胶粘剂在高湿热应力下的性能变化。

  6. LED行业:测试LED灯具和元器件的封装可靠性。


与相关试验箱的区别

特性

高压加速老化试验箱

恒温恒湿试验箱

高温高湿老化箱

核心因素

压力 + 温度 + 湿度

温度 + 湿度

温度 + 湿度

湿度

100% RH(饱和蒸汽)

通常 20%~98% RH

通常最高 95%~98% RH

压力

高于大气压

常压

常压

测试速度

极快(加速因子高)

中等

主要目的

加速失效,寻找缺陷

模拟环境,验证性能

长期耐候性测试

典型标准

JESD22-A110, JESD22-A102

GB/T 2423, IEC 60068

无特定高压标准


常用测试标准

  • JEDEC标准(半导体行业最常用):

    • JESD22-A110: 《高压高湿无偏置寿命测试》

    • JESD22-A102: 《高压高湿偏置寿命测试》(施加电压)

  • MIL标准

    • MIL-STD-883: 方法 1004(密封性测试)

  • IEC标准

    • IEC 60068-2-66: 环境测试 - 第2-66部分:Cx 测试 - 饱和蒸汽湿热测试(HAST)

典型测试条件示例:130°C, 85% RH, 2.3 atm (绝对压力), 96小时。这个条件可能等效于在 85°C/85% RH(双85)条件下测试数千小时。


选择与使用注意事项

  1. 明确标准:首先要根据产品所属行业和客户要求,确定遵循的测试标准。

  2. 关键参数:重点关注最高工作温度、压力范围、控制精度、升温/升压速率、内胆材质(通常为316不锈钢)等。

  3. 安全第一:必须检查设备的安全认证和防护措施。操作人员需经过培训,严禁超规范使用。

  4. 样品准备:测试前样品必须清洁干燥,放置方式需符合标准,避免冷凝水滴落。

  5. 数据记录:完整的温度、压力、时间曲线记录是分析结果和出具报告的关键。

一、产品基础定义与核心用途

1. OK-PCT-35(饱和型 PCT 高压蒸煮试验箱)

 
 
全称:Pressure Cooker Test 饱和蒸汽高压加速老化箱,俗称高压蒸煮锅

核心用途

依靠100% 饱和高温高压蒸汽,强制水汽渗透材料缝隙,短时间激发密封、防潮、分层、腐蚀类缺陷,用于无偏压、不通电可靠性筛选:
  1. 半导体 / IC 封装:塑封芯片、二极管、三极管分层、水汽侵入测试(JESD22-A102)
  2. LED 行业:灯珠、COB 封装、透镜密封防水验证
  3. PCB/PCBA 线路板:板材分层、铜箔剥离、CAF 导电阳极丝初筛
  4. 磁性材料、电子元器件、连接器、密封圈气密性测试
  5. 光伏 EVA 胶膜、电容、电阻、塑胶、金属镀层耐湿热腐蚀
  6. 军工、汽车电子来料快速老化筛选、IP 密封性能验证

2. OK-HAST-35(非饱和 HAST 高加速应力试验箱)

全称:Highly Accelerated Stress Test 非饱和高压加速老化箱,支持带电偏压测试(B-HAST)

核心用途

温 / 湿 / 压三者独立解耦控制,无大量冷凝水,可外接供电对样品加电压,模拟产品通电高湿高压工况,满足车规、半导体严苛标准:
  1. 车规级半导体(AEC-Q100):MCU、IGBT、MOSFET 带电湿热寿命测试
  2. 存储芯片、功率器件 B-HAST 带偏压可靠性验证
  3. PCB 多层板 CAF 导电阳极丝加速失效测试
  4. 绝缘材料、电机绕组、传感器、电池密封件热氧湿综合老化
  5. 航空航天、车载电控、精密电子长期寿命加速评估

PCT 与 HAST 核心区别速览

表格
 
 
 
对比项 OK-PCT-35 OK-HAST-35
湿度状态 100% RH 饱和蒸汽,样品表面凝水 70~100% RH 非饱和可控,无大量滴水
控制逻辑 温压绑定饱和曲线,无法单独调湿度 温度、湿度、压力独立精准控制
带电测试 不支持,仅无源样品 支持外接偏压,带电老化 B-HAST
适用标准 JESD22-A102、IPC 蒸煮测试 JESD22-A110 (A118)、AEC-Q100 车规
典型场景 密封、防水、封装分层快速筛选 车规芯片、通电元器件寿命验证

二、OK-PCT-35 详细技术参数

1. 腔体尺寸

内箱:Φ300×450mm(圆筒 SUS316 不锈钢)
 
整机外形:600×850×650mm(W×H×D),整机重量 100kg

2. 环境控制参数

  • 温度范围:100℃~135℃,选购可升级 147℃
  • 控制精度:±0.5℃;温度均匀度≤±1.0℃;波动度 ±0.2℃
  • 湿度:恒定 100% RH 饱和蒸汽
  • 压力范围:0~2kg/cm²(0~0.196MPa),安全上限 3kg/cm²(1 标准大气压 + 2kg/cm²)
  • 压力波动:±0.1kg/cm²
  • 升温时间:常温→132℃约 35min;升压至 2kg/cm² 约 40min

3. 硬件材质与配置

  1. 内桶:SUS316 不锈钢圆弧圆筒,防结露滴水,避免蒸汽直冲样品
  2. 箱门:一体成型硅胶密封垫圈,高压自动锁门,内有压力时无法开门防误操作
  3. 控制系统:进口 5.7 寸 TFT 中英文触摸屏,PID 自动演算,到达设定温度后自动启动计时
  4. 供水:全自动补水,缺水声光报警;内置水位监测
  5. 安全防护:超温保护、超压安全阀自动泄压、漏电 / 短路 / 过载保护、缺水停机、压力互锁门禁

4. 供电

AC220V±5%,50Hz,单相,标配 2.5 米电源线

三、OK-HAST-35 详细技术参数

1. 腔体尺寸

内箱:Φ300×450mm SUS316 耐压圆筒
 
整机外形:580×850×650mm,重量 100kg

2. 环境控制参数

  • 温度:105℃~135℃(可选 143℃),控温精度 ±0.5℃
  • 湿度:70%~100% RH 连续可调,非饱和区间精准控湿,湿度精度 ±2.5% RH
  • 压力:0~2kg/cm²,压力波动 ±0.1kg/cm²
  • 温湿度均匀度:≤±3.0% RH、≤±1.0℃
  • 独有配置:箱体预留偏压接线端子,可外接直流电源对样品持续通电

3. 结构与控制特点

  1. 双层圆弧内胆,露点精准控制,消除大量冷凝水,防止样品短路、水渍干扰测试结果
  2. 温 / 湿 / 压三组独立 PID 解耦算法,任意温湿度压力组合自由设定
  3. 可编程多段程式,可设置升温、保温、降压、降温完整曲线
  4. 安全系统同 PCT,增加带电回路过载保护,防止测试过程样品短路起火
  5. 中英文触屏,可存储多组标准测试程序,一键调用

四、两款设备通用核心产品特点(欧可仪器专利设计)

  1. 耐压安全圆筒结构
     
    SUS316 无缝圆形压力容器,符合国标承压容器标准,圆弧内衬缓冲蒸汽,杜绝局部高温冲击样品,相比方形箱体压力分布更均匀。
  2. 防滴水优化设计
     
    内壁特殊导流结构,凝结水沿桶壁回流水箱,不会滴落试品,避免局部积水造成失效误判。
  3. 高密封门锁系统
     
    加厚硅胶一体门封,耐高低温高压老化;压力互锁安全门,内部有压力时门锁卡死,杜绝开门喷汽安全事故。
  4. 智能触屏控制系统
     
    原装进口工业级控制器,0.1℃/0.01kg 压力解析度;自动计时、曲线存储、数据导出,到达温度 / 压力才启动计时,保证试验时长精准。
  5. 全自动供水系统
     
    外置补水箱,缺水声光报警 + 自动停机,无需人工中途加水;循环蒸汽供水,水质过滤延长内胆寿命。
  6. 全回路多重安全防护
     
    超温切断加热、超压安全阀自动排气、漏电保护、过载空开、缺水保护、压力门禁联锁;故障代码弹窗提示,便于快速检修。
  7. 非标定制支持
     
    可定制更大腔体、加高偏压接口、防爆箱体、远程通讯、自动泄压冷却程序,适配实验室、产线批量检测需求。
  8. 整机售后保障
     
    整机 2 年质保,核心控制器 3 年质保,终身维护;广东东莞自有工厂,快速上门校准维修。

五、满足的主流试验方法 & 对应标准

(一)OK-PCT-35 适用饱和蒸汽测试标准

  1. JESD22-A102(JEDEC) 饱和湿度寿命试验
     
    典型条件:121℃、100% RH、2.1atm,96h;半导体封装防潮分层测试
  2. IPC-TM-650 2.6.13 PCB 高压蒸煮分层测试
     
    121℃饱和蒸汽,6 小时,检测线路板层间剥离
  3. IEC 60068-2-66 电子环境试验 湿热高压加速
  4. GB/T 10586 湿热试验箱技术条件(国内计量校准标准)
  5. 行业企业标准:LED 封装耐蒸煮、塑胶密封件防水测试、磁铁镀层耐蚀测试
标准试验操作流程(PCT)
  1. 样品预处理:清洁、去除油污,记录初始外观 / 电气性能;不通电摆放,样品间留空隙保证蒸汽流通
  2. 加水至标准水位,关闭并锁紧箱门
  3. 触摸屏调用标准程序,设定 121℃/100% RH 对应饱和压力,设置试验时长
  4. 设备自动升温升压,到达设定条件后自动计时
  5. 试验完成后自动降温泄压,待压力归零方可开门取样
  6. 外观检查、绝缘 / 导通复测,判定分层、腐蚀、漏气等失效

(二)OK-HAST-35 适用非饱和带偏压标准

  1. JESD22-A110 HAST(带偏压 B-HAST)
     
    车规芯片主流条件:130℃、85% RH、230kPa,96h,样品持续施加额定工作电压
  2. JESD22-A118 UHAST(无偏压 HAST)
     
    不通电非饱和湿热高压加速,用于无源元器件
  3. AEC-Q100 车规集成电路可靠性标准
     
    车载 MCU、功率器件强制 HAST 带电寿命验证
  4. IPC-9592 CAF 导电阳极丝测试
     
    多层 PCB 绝缘失效加速评估
  5. IEC 60747 半导体器件湿热加速试验
标准 HAST 带电测试流程
  1. 样品焊接测试治具,通过箱体密封接线柱外接稳压电源,接入监测设备实时记录漏电流
  2. 均匀摆放样品,避免遮挡温湿度传感器
  3. 设置独立温、湿、压参数(如 130℃/85% RH/0.2MPa),设定通电电压、测试时长
  4. 设备同步升温升压,全程持续加偏压,控制器实时记录温湿度压力曲线与电气数据
  5. 试验结束先缓慢泄压,再降温,压力归零后开门
  6. 测试后检测绝缘电阻、漏电流、分层、腐蚀,分析失效机理

六、行业应用覆盖领域

电子半导体、汽车车载电子、LED 光电显示、PCB 印制电路板、光伏新能源、磁性材料、连接器 / 继电器、军工航天、传感器、塑胶密封材料、高校实验室、第三方检测认证机构。