欢迎进入东莞市利拓检测仪器有限公司!

18年专注环境检测设备研发定制生产厂家

实验室整体检测设备规划解决方案提供商

定制服务热线:

139-2253-4049
4新闻资讯

HAST高加速老化试验箱等效老化时间计算方法

文章出处:行业资讯 责任编辑:东莞市利拓检测仪器有限公司 发表时间:2026-02-03
  HAST高加速老化试验箱作为电子、半导体、汽车电子等行业可靠性测试的核心设备,通过强化温湿度与压力应力实现产品老化加速,而等效老化时间计算是将实验室测试数据转化为实际使用寿命的关键,核心依托行业通用的 Peck 模型结合阿伦尼乌斯方程,通过加速因子(AF)完成试验时间与自然 / 参考条件老化时间的换算,以下为完整计算方法、实操步骤及行业标准应用要点。
一、等效老化时间计算核心原理
HAST高加速老化试验箱等效老化时间计算的核心是加速因子(Acceleration Factor, AF),即参考 / 实际使用条件下的老化速率与 HAST 试验应力条件下老化速率的比值,简单来说:等效老化时间 = HAST 实际测试时间 × 加速因子(AF)。
目前行业内统一采用Peck 模型作为 HAST 测试的加速因子计算公式,该模型同时兼顾温度和湿度对老化的加速作用,是 JEDEC、IEC、AEC-Q 等权威标准指定的计算模型,公式如下:AF_total = (RH_stress / RH_use)^n × exp((Ea/k) × (1/T_use - 1/T_stress))
公式核心参数定义(行业通用标准值)
1.RH_stress:HAST 试验应力湿度(如 85% RH,计算时取 0.85)
2.RH_use:参考 / 实际使用环境湿度(如双 85 测试取 0.85,自然环境取实际值)
3.n:湿度加速指数,潮湿环境下电子器件通用值为2.5
4.T_stress:HAST 试验应力温度(开尔文 K),计算方式为 **℃+273.15**
5.T_use:参考 / 实际使用环境温度(开尔文 K),换算方式同上
6.Ea:失效激活能,潮湿环境下电子产品失效通用值为0.8 eV
7.k:玻尔兹曼常数,固定值为8.617333262145×10⁻⁵ eV/K
二、HAST 等效老化时间实操计算步骤(附案例)
以行业最常用的132℃/85% RH HAST 试验条件为例,参考基准为电子行业通用的85℃/85% RH 温湿度偏压(THB)测试,分步计算 1 小时 HAST 试验对应的等效老化时间,所有参数均采用行业通用标准值,确保计算结果的通用性和参考性。
步骤 1:统一参数单位与取值
RH_stress=0.85,RH_use=0.85
T_stress=132+273.15=405.15 K,T_use=85+273.15=358.15 K
Ea=0.8 eV,k=8.617×10⁻⁵ eV/K,n=2.5
步骤 2:计算湿度加速因子(AF_humidity)
湿度加速因子由试验湿度与参考湿度的比值决定,本次案例中两者均为 85% RH,计算结果为:AF_humidity = (0.85/0.85)^2.5 = 1注:若试验湿度与参考湿度不同,按实际数值计算即可,此为湿度对加速的贡献值
步骤 3:计算温度加速因子(AF_temp)
温度是 HAST 测试老化加速的核心因素,依托阿伦尼乌斯方程计算,分步拆解:
1.Ea/k = 0.8 / 8.617×10⁻⁵ ≈ 9284.0
2.1/T_use - 1/T_stress = 1/358.15 - 1/405.15 ≈ 0.000324
3.指数部分:9284.0 × 0.000324 ≈ 3.008
4.AF_temp = exp(3.008) ≈ 20.29
步骤 4:计算总加速因子(AF_total)
总加速因子为湿度与温度加速因子的乘积,本次案例中:AF_total = 1 × 20.29 = 20.29行业实操参考:132℃ HAST 测试的加速因子经验值为 25-35,可根据产品类型(如车规级、工业级)适当调整,结果更贴合实际
步骤 5:计算最终等效老化时间
按核心公式等效老化时间 = HAST 测试时间 ×AF_total计算:
1.模型理论值:1 小时 × 20.29 = 20.29 小时(≈0.85 天)

2.行业经验值:1 小时 × 30 = 30 小时(≈1.25 天)即132℃/85% RH HAST 测试 1 小时,等效于 85℃/85% RH THB 测试约 0.85-1.25 天。

HAST高加速老化试验箱

三、不同 HAST 试验条件的等效老化计算要点
1.130℃/85% RH(JEDEC 标准常用):此条件为 JESD22-A110 无偏压 HAST 标准条件,按 AEC-Q100 汽车电子标准参数计算,加速因子约 2484,96 小时测试等效于 85℃/85% RH 测试超 15 年自然老化寿命。
2.湿度不一致时:若参考环境湿度非 85%(如自然环境 74% RH),需重新计算湿度加速因子,不可直接取 1,避免结果偏差。
3.产品类型差异:消费级电子可采用通用参数,车规级(AEC-Q100)、航空级产品需提高激活能 Ea 取值(如 0.9-1.0eV),加速因子更小,计算结果更保守。
四、计算等效老化时间的行业标准参考
HAST高加速老化试验箱等效老化计算需遵循对应行业标准,确保数据被产业链认可,不同领域核心标准如下:
1.半导体行业:JEDEC JESD22-A110(无偏压 HAST)、JESD22-A118(偏压 HAST),指定 130℃/85% RH/2.3 大气压为标准条件,测试时间 96-264 小时。
2.汽车电子行业:AEC-Q100 系列,要求 HAST 测试 “零失效”,加速因子计算需贴合汽车实际使用环境(32℃/74% RH),试验条件更严苛。
3.通用电工电子:IEC 60068-2-66,定义为 “稳态湿热加速试验”,适用于消费电子、工业设备,参数可根据产品使用场景裁剪。
4.国内标准:GB/T 2423,等效采用 IEC 标准,为国内电工电子产品 HAST 测试的核心参考。
五、实操注意事项(避免计算误差)
1.温度单位统一:必须将摄氏温度(℃)转换为开尔文(K),直接用℃计算会导致结果完全错误。
2.参数不可随意修改:激活能 Ea、湿度加速指数 n 的取值需遵循行业通用标准,非专业人员不可自行调整,可参考产品对应的行业规范。
3.结合实际使用环境:若需计算对应自然环境的等效老化时间(如常温 25℃/60% RH),将 T_use、RH_use 替换为自然环境参数即可,无需局限于双 85 参考。
4.试验设备校准:HAST试验箱的温湿度、压力精度会影响实际应力条件,测试前需按标准校准,否则计算结果无实际意义。
总结
HAST高加速老化试验箱的等效老化时间计算,核心是通过Peck 模型精准计算加速因子,再结合测试时间完成换算,关键在于参数取值的标准化和单位的统一性。不同行业、不同产品类型需遵循对应的 JEDEC、AEC-Q、IEC 等标准,必要时参考行业经验值调整加速因子,才能让计算结果真正成为产品可靠性评估、寿命预测的有效依据。

电话

电话

139-2253-4049

0769-81551929

微信号

二维码

微信号

公众号

二维码

关注微信公众号

小程序

二维码

关注微信小程序

抖音

二维码

关注抖音

抖音

二维码

关注抖音