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【干貨】PCB電路板常見溫度試驗對比,快收藏吧!
來源(yuan): bibil.cn 時間(jian):2019-07-05
    在PCB行業驗收標準IPC-6012C中,只有三個章節的試驗牽涉到可靠性方面的要求,主要是介質耐電壓、濕熱絕緣電阻(MIR)和熱沖擊(Thermal Shock),前兩者主要評估板材可靠性,后者主要評估電鍍銅可靠性。

    熱沖擊試驗來源于IPC-6012C 3.10.8章節的(de)要求,依照(zhao)IPC-TM-650 測試方法2.6.7.2測試,一(yi)般常用(yong)FR4材料的(de)PCB選用(yong)條件D,在經過高低溫(wen)循環(huan)100次之(zhi)后,次高溫(wen)電(dian)阻和后一(yi)次高溫(wen)電(dian)阻的(de)變化率不能超(chao)過10%,并且試驗后做顯微剖切的(de)鍍(du)覆孔完整性(xing)合格。

IPC-TM-650 測試

    IPC定義的熱沖擊(Thermal Shock)試驗,其與封裝業JEDEC的溫度循環試驗(TCT)類似,但與JEDEC的熱沖擊試驗(TST)有差異,因為IPC的熱沖擊試驗(TS)和JEDEC的溫度循環試驗(TCT),都是基于空氣傳熱的,而JEDEC的熱沖擊試驗(TST)是基于液體傳熱的,其溫度轉換速率遠遠高于空氣傳熱,故如果客戶要求測試TS時,還是需要確定所依據的標準和試驗條件。
    JEDEC原為美國電子工業協會EIA之下屬團體,現已獨立出來成為IC封裝業的專門組織,曾就有機IC載板與半導體成品之品檢與可靠度試驗訂定許多規范,其涉及到溫度循環方面常見的兩個試驗如下: 

    TCT:參(can)考標準JESD22-A104E,兩(liang)箱(xiang)式Air to Air溫(wen)度循環試驗(Temperature Cycling Test),共有(you)13種高低溫(wen)匹(pi)配與4種留置時間CycleTime(1、5、10、15分鐘)的級別對應,以供用戶參(can)考,如下圖2和圖3所示:

,兩箱式Air to Air溫度循環試驗

溫度循環試驗

    TST:參考標準JESD22-A106B,兩槽式Liquid to Liquid高低溫液體(ti)中之(zhi)循環試(shi)(shi)驗,特稱為ThermalShockTest熱沖擊試(shi)(shi)驗,試(shi)(shi)驗條(tiao)件如下圖(tu)4所示:

兩槽式高低溫循環試驗

    不(bu)管是TCT或是TST試驗,其試驗時間都是很長的(de)(de)(de),而IST時間明顯小(xiao)于TCT和TST,常見的(de)(de)(de)溫度循環測(ce)試曲線如(ru)圖(tu)5所示,由圖(tu)可以看出(chu),液冷式的(de)(de)(de)TST試驗,高低(di)溫轉換速(su)率是的(de)(de)(de),IST其次,TCT小(xiao),而高低(di)溫轉換速(su)率越(yue)大,其對材料(liao)的(de)(de)(de)沖擊也隨之增(zeng)加,也就(jiu)更容易失效:

溫度循環測試曲線

    IST試驗(yan)雖然試驗(yan)時間短(duan),但其也有(you)不足(zu)之處,它的高低溫(wen)溫(wen)差是小(xiao)的,溫(wen)差決定(ding)了(le)測試樣品(pin)的工(gong)作溫(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei),溫(wen)差越大(da),代表樣品(pin)能工(gong)作在更高或更低的溫(wen)度(du)(du),如圖6所示:

IST試驗

    IST因(yin)為測試時間(jian)短,溫度轉換速率(lv)大,對測試樣品的(de)疲勞老化影響也(ye)較大,故可(ke)以使試樣早(zao)(zao)早(zao)(zao)發生(sheng)(sheng)失效,比對圖7的(de)IST失效數據和(he)圖8的(de)    TCT失效數據,可(ke)見在相同的(de)條(tiao)件下,IST試驗很早(zao)(zao)就發生(sheng)(sheng)的(de)失效:

IST失效數據

TCT失效數據

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