首頁 方案 產品 我們

聚焦瑞凱，傳遞環境檢測行業新動態
技術文章
高壓蒸煮試驗（PCT ）
來源： bibil.cn 時間：2021-08-19
    高壓蒸煮(zhu)試驗PCT (Pressure Cooker Test）是國內外常(chang)用的耐濕性加速試驗。PCT 試驗條什是恒溫(wen)(wen)、恒壓、相對濕度(du)100%。把器件(jian)置于密閉(bi)系統，通(tong)過改變溫(wen)(wen)度(du)進行兒個應力組的試驗，得到(dao)器件(jian)的失效分布(bu)規律，從(cong)而(er)推出常(chang)溫(wen)(wen)、常(chang)壓、100%RH 時(shi)器件(jian)的壽(shou)命特征。由(you)PCT試驗不能得到(dao)低于100%RH（如:85%或70%RH）的通(tong)常(chang)環境下相對濕度(du)的壽(shou)命情(qing)況。
    由于PCT試(shi)(shi)驗(yan)(yan)在相對濕度100%的(de)條件(jian)(jian)下進行，所(suo)以(yi)在試(shi)(shi)驗(yan)(yan)器(qi)(qi)件(jian)(jian)樣(yang)品(pin)表面(mian)(mian)及試(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)內容易(yi)有(you)水珠凝結(jie)，并(bing)且試(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)頂部水珠易(yi)滴(di)落(luo)在器(qi)(qi)什樣(yang)品(pin)表面(mian)(mian)。盡管可以(yi)在器(qi)(qi)件(jian)(jian)上方放置(zhi)防護(hu)罩(zhao)避(bi)免水珠滴(di)落(luo)，但在試(shi)(shi)獫過(guo)程中，器(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)溫(wen)(wen)升速度慢于周圍水蒸氣的(de)溫(wen)(wen)升速度，所(suo)以(yi)不能避(bi)免水珠凝結(jie)在器(qi)(qi)件(jian)(jian)表面(mian)(mian)。而(er)HAST試(shi)(shi)驗(yan)(yan)箱(xiang)則避(bi)免了水珠滴(di)落(luo)現象。
    高壓蒸煮試驗（PCT）設備規格參數
高壓蒸煮試驗機（PCT）
    參考標準
    IEC60068-2-66、JESD22-A102-B、EIAJED4701、EIA/JESD22
    高壓蒸煮試驗(PCT)的失效現象
    濕氣所(suo)引起的故(gu)障(zhang)原因：水汽滲入、聚(ju)合(he)(he)物(wu)材料解(jie)聚(ju)、聚(ju)合(he)(he)物(wu)結(jie)合(he)(he)能力下降(jiang)、腐(fu)蝕、空洞、線(xian)焊點脫開(kai)、引線(xian)間漏電、芯片(pian)(pian)(pian)與(yu)芯片(pian)(pian)(pian)粘片(pian)(pian)(pian)層脫開(kai)、焊盤腐(fu)蝕、金屬(shu)化或引線(xian)間短(duan)路。
    水汽(qi)對電子(zi)封裝可(ke)靠性的影響：腐蝕失效、分層和開裂(lie)、改變塑封材料的性質(zhi)。
    PCT對(dui)PCB的故障模式：起泡(Blister)、斷裂(Crack)、止焊漆(qi)剝離(li)(SR de-lamination)。
    半導體的(de)PCT測試(shi)：PCT主要是測試(shi)半導體封裝(zhuang)(zhuang)之(zhi)抗濕(shi)氣能(neng)力，待測品被放置嚴苛的(de)溫濕(shi)度以及壓力環境下測試(shi)，如果半導體封裝(zhuang)(zhuang)的(de)不(bu)好，濕(shi)氣會沿者膠體或膠體與導線架之(zhi)接口滲入封裝(zhuang)(zhuang)體之(zhi)中，常見的(de)故裝(zhuang)(zhuang)原(yuan)因：爆米花效應、動金屬化區域腐蝕造成之(zhi)斷路(lu)、封裝(zhuang)(zhuang)體引腳間因污染造成之(zhi)短(duan)路(lu)..等相關問題。
    PCT對IC半導體的可靠(kao)度評估項目(mu)：DA Epoxy、導線(xian)架材料、封膠(jiao)樹脂
    腐蝕(shi)(shi)失效與IC：腐蝕(shi)(shi)失效(水(shui)汽(qi)、偏壓、雜(za)質離子)會造成(cheng)IC的鋁線(xian)發生電(dian)化學(xue)腐蝕(shi)(shi)，而導致鋁線(xian)開路以及遷移(yi)生長。
    塑封半導體因濕氣腐蝕而引起的失效現象：
    由于鋁(lv)和鋁(lv)合金價(jia)格便宜(yi)，加工工藝簡(jian)單，因此通常(chang)被使用爲(wei)集(ji)成(cheng)(cheng)電路的(de)金屬線。從進(jin)行(xing)(xing)集(ji)成(cheng)(cheng)電路塑(su)(su)封(feng)制(zhi)程開(kai)始，水氣便會通過環(huan)氧(yang)樹脂滲入引起鋁(lv)金屬導線産(chan)生腐蝕(shi)進(jin)而産(chan)生開(kai)路現象，成(cheng)(cheng)爲(wei)質(zhi)量(liang)管理爲(wei)頭痛的(de)問(wen)題。雖(sui)然(ran)通過各種改(gai)善包括采用不同(tong)環(huan)氧(yang)樹脂材(cai)料(liao)、改(gai)進(jin)塑(su)(su)封(feng)技術(shu)(shu)和提高非(fei)(fei)活(huo)性塑(su)(su)封(feng)膜爲(wei)提高産(chan)質(zhi)量(liang)量(liang)進(jin)行(xing)(xing)了各種努力，但是(shi)隨著(zhu)日新月(yue)異的(de)半導體電子器(qi)件小型化發展(zhan)，塑(su)(su)封(feng)鋁(lv)金屬導線腐蝕(shi)問(wen)題至今(jin)仍然(ran)是(shi)電子行(xing)(xing)業(ye)非(fei)(fei)常(chang)重要的(de)技術(shu)(shu)課(ke)題。
    鋁線(xian)中産生腐蝕過程：
    ① 水氣(qi)滲透(tou)入塑(su)封(feng)殼(ke)內(nei)→濕氣(qi)滲透(tou)到樹脂和導線間隙之中
    ② 水(shui)氣滲透到芯片表面引起鋁化學反應
    加速鋁腐蝕的因(yin)素：
    ①樹脂材(cai)料與(yu)芯片框架(jia)接口之(zhi)間連(lian)接不夠好(hao)(由于(yu)各種材(cai)料之(zhi)間存在膨脹(zhang)率(lv)的差異)
    ②封裝時，封裝材料摻有(you)雜質或者(zhe)雜質離(li)子的(de)污(wu)染(由于雜質離(li)子的(de)出現)
    ③非活性塑封膜(mo)中所使用的(de)高濃度磷
    ④非活性塑(su)封膜中(zhong)存(cun)在(zai)的缺(que)陷(xian)
    爆米花效應(ying)(Popcorn Effect)：
    說明：原(yuan)指(zhi)以塑(su)料(liao)外(wai)體(ti)所封(feng)裝的(de)(de)IC，因其芯片安裝所用的(de)(de)銀(yin)膏會(hui)吸(xi)水，一旦末(mo)加防(fang)范而(er)徑行(xing)封(feng)牢塑(su)體(ti)后，在下游組裝焊接遭(zao)遇高(gao)溫(wen)時(shi)，其水分將因汽化壓力而(er)造成封(feng)體(ti)的(de)(de)爆(bao)裂(lie)，同時(shi)還會(hui)發(fa)出有如爆(bao)米(mi)花般的(de)(de)聲(sheng)響，故而(er)得名，當吸(xi)收(shou)水汽含量高(gao)于(yu)0.17%時(shi)，[爆(bao)米(mi)花]現象就(jiu)會(hui)發(fa)生(sheng)。近來十(shi)分盛行(xing)P-BGA的(de)(de)封(feng)裝組件，不但其中(zhong)銀(yin)膠會(hui)吸(xi)水，且連載(zai)板(ban)之基(ji)材也(ye)會(hui)吸(xi)水，管理不良時(shi)也(ye)常出現爆(bao)米(mi)花現象。
水汽進(jin)入IC封裝的途徑：
    1.IC芯片(pian)和引線框架及SMT時用(yong)的銀(yin)漿所吸收(shou)的水
    2.塑(su)封(feng)料中吸收的水分
    .塑封工作間濕度較(jiao)高時對器件(jian)可能造成影響(xiang)；
    4.包封(feng)后的(de)器件，水汽(qi)透(tou)過(guo)(guo)塑(su)封(feng)料以及通過(guo)(guo)塑(su)封(feng)料和引(yin)(yin)線(xian)(xian)框架之(zhi)間(jian)隙(xi)滲透(tou)進去，因(yin)為塑(su)料與(yu)引(yin)(yin)線(xian)(xian)框架之(zhi)間(jian)只有(you)機(ji)械性(xing)的(de)結合，所以在引(yin)(yin)線(xian)(xian)框架與(yu)塑(su)料之(zhi)間(jian)難免出(chu)現(xian)小的(de)空隙(xi)。
    備(bei)注：只要封(feng)膠(jiao)之間空隙大(da)于3.4*10^-10m以上(shang)，水分子(zi)就可穿(chuan)越封(feng)膠(jiao)的防護(hu)
    備注：氣密封裝(zhuang)對于水汽不(bu)敏感，一般不(bu)采(cai)用加速溫濕度試驗來評價其(qi)可靠性(xing)，而是測定其(qi)氣密性(xing)、內(nei)部水汽含量等。

相關資訊