消费电子HAST试验
一、概述:消费电子为何需要HAST试验?
消费电子产品(手机、笔记本、TWS耳机、智能手表等)更新换代快,研发周期短,但用户对质量的要求却越来越高。HAST试验的核心目的是:
1.快速暴露缺陷: 在几天内快速暴露因材料、工艺、设计缺陷导致的潜在可靠性问题,如封装密封性差、镀层腐蚀、焊点脆弱等。
2.工艺对比与优化: 快速对比不同供应商、不同生产工艺(如PCB板材、焊接工艺、涂层)的优劣,为成本控制和质量提升提供快速反馈。
3.风险筛查: 对量产前的工程样机或量产中的抽样进行高风险筛查,防止批量性质量事故流入市场,降低售后风险。
4.应对极端使用场景: 模拟用户可能在热带雨林、浴室等高湿环境下使用产品的情况,确保用户体验。
二、适用范围:哪些消费电子部件需要做?
并非所有消费电子部件都需要做HAST,它主要针对高价值、高集成度、故障影响大的核心部件:
三、测试方法:条件更灵活,注重效率
消费电子的HAST条件通常没有汽车电子那么严苛,测试时间也更短,注重效率和针对性。
1. 常用测试条件(举例):
•温度:110°C (最常用), 105°C
•湿度:85% RH
•气压: 对应饱和蒸汽压 (如 ~0.04 MPa @ 110°C)
•测试时间:48小时, 96小时 (最常见), 24小时
•偏压 (Bias):通常施加。会模拟部件的工作电压(如3.3V, 5V),这是加速腐蚀的关键。
2. 参考标准:
•JEDEC JESD22-A110: 仍然是基础参考标准。
•企业自有标准: 消费电子巨头(如苹果、华为、三星)通常会制定比JEDEC更贴合自身产品且更具成本效益的内控标准。这是消费电子行业最常见的情况。
3. 核心流程:
1.预处理: 进行回流焊模拟(J-STD-020)。
2.初始测试: 全功能测试。
3.试验: 设置上述条件,施加偏压,进行测试。
4.恢复与最终测试: 恢复后进行全面功能测试和外观检查。
四、失效模式与接受准则
消费电子的失效判定非常务实,聚焦于用户体验和核心功能。
1. 主要失效模式:
•功能失效: 无法开机、死机、重启、触摸失灵、相机无法对焦等。
•性能退化: 充电变慢、续航缩短、信号变差、屏幕出现杂点。
•物理损坏: 主板上的芯片周围或接口附近出现腐蚀、发绿,焊点断裂,塑料封装开裂。
•光学问题: 摄像头镜头内部雾化、长霉。
2. 接受准则(与企业标准强相关):
•功能: 必须100%正常。
•外观:无任何可见的腐蚀痕迹。对于内部芯片,允许非常轻微的、未扩散的氧化,但出现绿色腐蚀产物通常判定为不合格。
•性能: 所有参数必须在规格书范围内,不允许有任何退化。
•允收率: 通常要求零失效。大批量抽样测试时,可能会有极低的AQL(可接受质量水平)允收标准,但这非常罕见。
五、消费电子行业的实践特点
1.DVT/PVT阶段的核心工具: HAST在消费电子领域主要用于设计验证(DVT) 和生产验证(PVT) 阶段,用于快速发现问题并改进,而不是用于最终产品的批量检验。
2.成本与时间的权衡: 测试时间每增加24小时,成本都显著增加。因此,测试条件的制定是可靠性、时间、成本三者权衡的结果。
3.更关注特定问题: 测试条件可能会针对特定问题进行调整。例如,专门考核摄像头模组,可能会采用更严格的条件。
4.与其它测试结合: 通常与温度循环(TC)、跌落测试、防水测试等结合,综合评估产品可靠性。
四维检测是一家专业第三方实验室,专注于为客户提供产品检验、气体腐蚀和失效分析技术服务,服务领域包括电子电气、汽车零部件、新材料、教育及科研行业;四维检测分别在苏州和深圳设立了可靠性、材料分析、失效分析等多个实验室和业务。
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