HTOL、THB、HAST、溫度循環與高溫儲存試驗的差異：條件、目的、故障模式比較
半導體的可靠度試驗多半是加速試驗：以比實際使用更強的溫度、電壓、濕度、溫度變化等應力加速故障，在短時間內確認壽命與故障率。HTOL 在高溫下施加電壓使產品運作，評估 TDDB 與電遷移等晶片本身的劣化。高溫高濕偏壓試驗（THB）與 HAST 是以濕度與電壓加速水分造成的腐蝕等故障的耐濕性試驗，HAST 使用加壓的水蒸氣，以較短的時間進行相同的評估。溫度循環試驗反覆施加高溫與低溫，評估材料熱膨脹差異造成的疲勞；高溫儲存試驗則不施加電壓，評估僅由溫度推進的劣化。由於各自針對的故障不同，產品的認證會組合這些試驗進行。
| 項目 | HTOL | 高溫高濕偏壓試驗（THB） | HAST | 溫度循環試驗 | 高溫儲存試驗 |
|---|---|---|---|---|---|
| 目的 | 確認晶片的壽命與故障率 | 確認封裝的耐濕性 | 以短時間確認耐濕性 | 確認接點與封裝對熱疲勞的耐受力 | 確認對僅由溫度推進之劣化的耐受力 |
| 施加的應力 | 高溫與電壓 | 溫度、濕度與電壓 | 超過 100 ℃ 的溫度、濕度、壓力與電壓 | 溫度變化（高溫與低溫的反覆） | 只有高溫 |
| 是否施加電壓（偏壓） | 施加。以最大工作電壓或略高於此的電壓，輸入訊號使其運作 | 施加。為抑制發熱，以功耗保持很小的方式施加 | 通常施加。也有不施加的無偏壓 HAST | 一般不施加 | 不施加 |
| 典型條件 | 125 ℃ 前後。部分溫度等級會更高 | 85 ℃、85%RH，大氣壓力（85/85 試驗） | 約 110～130 ℃、85%RH 的加壓水蒸氣。例如 130 ℃、85%RH | 例如 −55～125 ℃ 或 −65～150 ℃。於高溫與低溫各保持一定時間 | 例如 150 ℃。部分產品會更高 |
| 試驗時間的參考值 | 約 1000 小時。也會在中途的 168 小時、500 小時等量測 | 約 1000 小時 | 130 ℃、85%RH 下約 96 小時 | 數百至數千次循環 | 約 1000 小時。也可能以更高的溫度縮短 |
| 主要加速的故障機制 | TDDB、BTI、電遷移等晶片本身的劣化與潛在缺陷 | 侵入的水分造成的電化學反應（腐蝕、離子遷移） | 與 THB 相同。加快水分侵入，加速得更強 | 熱膨脹係數差異造成的應變反覆施加而推進的疲勞 | 僅由溫度推進的劣化（介金屬化合物成長、材料熱劣化、儲存電荷流失） |
| 代表性的不良 | 電氣特性超出規格（臨界電壓漂移等）、功能不良 | 鋁焊墊與導線的腐蝕、漏電流增加、導體間短路 | 與 THB 相同的腐蝕、漏電流增加、短路 | 焊接接點與打線接點的裂紋、封裝膠體剝離、晶片與保護層的裂紋 | 打線接點的電阻上升或剝離（柯肯達爾空孔）、非揮發性記憶體的資料保存不良 |
| 加速模型 | 阿瑞尼斯模型（溫度）與電壓加速模型 | Peck 模型（相對濕度的冪次與阿瑞尼斯型溫度項） | Peck 模型（與 THB 相同） | 科芬－曼森定律（溫度變化幅度的冪次） | 阿瑞尼斯模型 |
| 試料的狀態 | 將封裝元件裝在板上，施加電壓使其運作 | 封裝元件。認證時多在施加吸濕與回焊熱的預處理之後進行 | 封裝元件。與 THB 相同，多在預處理之後進行 | 零件單體（多在預處理之後進行），也有實裝在電路板上的試驗 | 將封裝元件放入高溫槽。不需要電氣連接 |
| 定位（標準範例） | 壽命與故障率的認證試驗。JEDEC（JESD22 系列）、AEC-Q100 等 | 耐濕性的認證試驗。JEDEC（JESD22 系列）、AEC-Q100 等 | 有時用來取代 THB。JEDEC（JESD22 系列）、AEC-Q100 等 | 封裝與接點的認證試驗。JEDEC（JESD22 系列）、AEC-Q100 等 | 僅由溫度造成之劣化的認證試驗。JEDEC（JESD22 系列）、AEC-Q100 等 |
| 注意事項 | 管理溫度，避免自我發熱使接面溫度過高 | 晶片發熱時表面的相對濕度會下降，濕度造成的故障變得不易發生 | 溫度高，可能改變封裝膠體的性質等，引發實際使用中不會發生的故障 | 與熱衝擊試驗（更急遽的溫度變化）、功率循環試驗（自我發熱）是不同的試驗 | 不施加電壓，因此無法評估 TDDB 與電遷移等由電場或電流推進的劣化 |
數值為具代表性的大致參考值，會因世代或產品而異。