IEC 60068-2-66に基づくHAST試験とPCT試験：条件、手順、試験槽

IEC 60068-2-66は、高温・高湿・加圧蒸気下における非気密封止電子部品の耐湿性を評価するために用いられる、圧力加速耐湿試験を規定しています。これはHAST（Highly Accelerated Stress Test）の基盤となる環境試験手法であり、水分の浸透を加速することで、従来の湿度試験よりも短い試験期間で信頼性の不良を顕在化させます。

本手法が試験する内容

供試品は、高温・高湿・高圧の不飽和蒸気に暴露されます。その目的は、量産前に湿気に関連する不良を明らかにすることです。一般的な試験温度は110 °Cから130 °Cです。

本手法は、半導体部品、ICパッケージ、電子アセンブリ、PCB製品、車載電子機器、航空宇宙電子システム、高信頼性産業機器に適用されます。

用途別の目的

試験条件

具体的な厳しさは、パッケージの種類、使用環境、製品の期待寿命、業界の認定要件によって異なります。

試験手順

1. サンプル準備 – 試験要件に基づき部品またはアセンブリを準備します。
2. 初期検査 – 電気的特性、外観、機能特性を記録します。
3. HAST暴露 – サンプルを試験槽に入れ、温度、湿度、圧力を制御して加速的な湿潤条件を形成します。
4. 試験後評価 – 腐食、層間剥離、電気的特性の劣化、材料の損傷、機能不全を検査します。

厳しさは、試験温度、湿度レベル、圧力条件、暴露時間、製品の信頼性要件によって設定されます。

HAST、PCTおよび関連手法

IEC 60068-2-66は、加速耐湿ストレスを用いた環境信頼性に焦点を当てています。JESD22-A110は半導体メーカーが部品認定に使用しています。PCTは飽和蒸気条件を用います。半導体の信頼性では、IEC 60068-2-66とJESD22-A110が併せて参照されることが多くなっています。

検出される故障モード

• 水分浸透 – 水蒸気が部品構造に侵入し、性能を劣化させます。
• 腐食 – 金属接続部や電子構造への加速的な侵食。
• パッケージ層間剥離 – 湿潤ストレス下でのパッケージ材料間の分離。
• 絶縁抵抗の低下 – 電気絶縁性能の低下。
• 電気的故障 – 長期の湿潤ストレス後のデバイス誤動作。

HAST試験槽の選定方法

• 温度、圧力、湿度の制御精度 – 3要素を安定して制御し、結果の再現性を確保します。
• 安全保護 – 圧力保護、過温度保護、自動監視、緊急解放システム。
• 試験能力 – サンプル数、製品寸法、ラボのワークフローに合わせた試験槽サイズ。
• 適合能力 – IEC 60068-2-66、JESD22-A110、半導体信頼性要件への対応。

どの試験槽を選ぶか

HASTとPCTは温度・圧力制御試験槽で実施されます。プログラムが常圧での耐湿試験のみを必要とする場合は、温度湿度試験槽 で対応できます。供試品が大型である場合やプロファイルが非標準である場合は、湿度、圧力、温度範囲に合わせてカスタム環境試験槽 を構成します。関連する耐湿手法については、IEC 60068シリーズ概要 をご参照ください。

必要な温度、湿度、圧力条件と供試品のサイズを添えてお問い合わせください 。