PCT試驗(yàn)一般稱為壓力鍋蒸煮試驗(yàn)或是飽滿蒸汽試驗(yàn),首要是將待測(cè)品置于苛刻之溫度、飽滿濕度(R.H.)[飽滿水蒸氣]及壓力環(huán)境下檢驗(yàn),檢驗(yàn)代測(cè)品耐高濕才干,針對(duì)印刷線路板(PCB&FPC),用來(lái)進(jìn)行材料吸濕率試驗(yàn)、高壓蒸煮試驗(yàn)..等試驗(yàn)?zāi)康模僭O(shè)待測(cè)品是半導(dǎo)體的話,則用來(lái)檢驗(yàn)半導(dǎo)體封裝之抗?jié)駳獠鸥?,待測(cè)品被放置苛刻的溫濕度以及壓力環(huán)境下檢驗(yàn),假設(shè)半導(dǎo)體封裝的欠好,濕氣會(huì)沿者膠體或膠體與導(dǎo)線架之接口進(jìn)入封裝體之中,常見(jiàn)的故裝原因:爆米花效應(yīng)、動(dòng)金屬化區(qū)域腐蝕構(gòu)成之?dāng)嗦贰⒎庋b體引腳間因污染構(gòu)成之短路..等相關(guān)問(wèn)題。
PCT對(duì)PCB的毛病方式:起泡(Blister)、開(kāi)裂(Crack)、止焊漆剝離(SR de-lamination)。
半導(dǎo)體的PCT檢驗(yàn):PCT首要是檢驗(yàn)半導(dǎo)體封裝之抗?jié)駳獠鸥?,待測(cè)品被放置苛刻的溫濕度以及壓力環(huán)境下檢驗(yàn),假設(shè)半導(dǎo)體封裝的欠好,濕氣會(huì)沿者膠體或膠體與導(dǎo)線架之接口進(jìn)入封裝體之中,常見(jiàn)的故裝原因:爆米花效應(yīng)、動(dòng)金屬化區(qū)域腐蝕構(gòu)成之?dāng)嗦?、封裝體引腳間因污染構(gòu)成之短路..等相關(guān)問(wèn)題。
PCT對(duì)IC半導(dǎo)體的可靠度點(diǎn)評(píng)項(xiàng)目:DAEpoxy、導(dǎo)線架材料、封膠樹(shù)脂
腐蝕失效與IC:腐蝕失效(水汽、偏壓、雜質(zhì)離子)會(huì)構(gòu)成IC的鋁線產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,而導(dǎo)致鋁線開(kāi)路以及搬遷生長(zhǎng)。
塑封半導(dǎo)體因濕氣腐蝕而引起的失效現(xiàn)象:
由于鋁和鋁合金價(jià)格便宜,加工的工藝簡(jiǎn)略,因此通常被運(yùn)用爲(wèi)集成電路的金屬線。從進(jìn)行集成電路塑封制程開(kāi)端,水氣便會(huì)經(jīng)過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)入引起鋁金屬導(dǎo)線産生腐蝕然后産生開(kāi)路現(xiàn)象,成爲(wèi)質(zhì)量管理的問(wèn)題。雖然經(jīng)過(guò)各種改進(jìn)包括選用不同環(huán)氧樹(shù)脂材料、改進(jìn)塑封技能和前進(jìn)非活性塑封膜爲(wèi)前進(jìn)産質(zhì)量量進(jìn)行了各種極力,可是隨著一日千里的半導(dǎo)體電子器件小型化發(fā)展,塑封鋁金屬導(dǎo)線腐蝕問(wèn)題至今仍然是電子職業(yè)較重要的技能課題。
壓力蒸煮鍋試驗(yàn)(PCT)結(jié)構(gòu):試驗(yàn)箱由一個(gè)壓力容器組成,壓力容器包括一個(gè)能産生(濕潤(rùn))環(huán)境的水加熱器,待測(cè)品經(jīng)過(guò)PCT試驗(yàn)所出現(xiàn)的不同失效可能是很多水氣凝聚滲透所構(gòu)成的。
澡盆曲線:澡盆曲線(Bathtub curve、失效時(shí)期),又用稱為浴缸曲線、淺笑曲線,首要是顯示產(chǎn)品的于不同時(shí)期的失功率,首要包括早夭期(前期失效期)、正常期(隨機(jī)失效期)、損耗期(退化失效期),以環(huán)境試驗(yàn)的可靠度試驗(yàn)箱來(lái)說(shuō)得話,能夠分爲(wèi)選擇試驗(yàn)、加速壽命試驗(yàn)(耐久性試驗(yàn))及失功率試驗(yàn)等。進(jìn)行可靠性試驗(yàn)時(shí)"試驗(yàn)規(guī)劃"、"試驗(yàn)實(shí)行"及"試驗(yàn)剖析"應(yīng)作爲(wèi)一個(gè)整體來(lái)歸納考慮。
常見(jiàn)失效時(shí)期:
早期失效期(早夭期,InfantMortality Region):不行完善的生産、存在缺點(diǎn)的資料、不合適的環(huán)境、不行完善的規(guī)劃。
隨機(jī)失效期(正常期,Useful Life Region):外部震蕩、誤用、環(huán)境條件的改變波動(dòng)、不良抗壓性能。
退化失效期(損耗期,Wearout Region):氧化、疲勞老化、性能退化、腐蝕。
環(huán)境應(yīng)力與失效聯(lián)系圖闡明:
根據(jù)美國(guó)Hughes航空公司的統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯現(xiàn),環(huán)境應(yīng)力造成電子產(chǎn)品毛病的比例來(lái)說(shuō),高度占2%、鹽霧占4%、沙塵占6%、振動(dòng)占28%、而溫濕度去占了高達(dá)60%,所以電子產(chǎn)品對(duì)于溫濕度的影響特別顯著,但因?yàn)閭鹘y(tǒng)高溫高濕試驗(yàn)(如:40℃/90%R.H.、85℃/85%R.H.、60℃/95%R.H.)所需的時(shí)刻較長(zhǎng),為了加快資料的吸濕速率以及縮短試驗(yàn)時(shí)刻,可使用加快試驗(yàn)設(shè)備(HAST[高度加快壽數(shù)試驗(yàn)機(jī)]、PCT[壓力鍋])來(lái)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),也就所謂的(退化失效期、損耗期)試驗(yàn)。
θ 10℃規(guī)律:評(píng)論産品壽數(shù)時(shí),一般選用[θ10℃規(guī)律]的表達(dá)方式,簡(jiǎn)單的闡明能夠表達(dá)爲(wèi)[10℃規(guī)矩],當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升10℃時(shí),産品壽數(shù)就會(huì)削減一半;當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升20℃時(shí),産品壽數(shù)就會(huì)削減到四分之一。
這種規(guī)矩能夠闡明溫度是如何影響産品壽數(shù)(失效)的,相反的產(chǎn)品的可靠度試驗(yàn)時(shí),也能夠利用升高環(huán)境溫度來(lái)加快失效現(xiàn)象產(chǎn)生,進(jìn)行各種加快壽數(shù)老化試驗(yàn)。
濕氣所引起的毛病原因:水汽進(jìn)入、聚合物資料解聚、聚合物結(jié)合能力下降、腐蝕、空泛、線焊點(diǎn)脫開(kāi)、引線間漏電、芯片與芯片粘片層脫開(kāi)、焊盤(pán)腐蝕、金屬化或引線間短路。
水汽對(duì)電子封裝可靠性的影響:腐蝕失效、分層和開(kāi)裂、改變塑封資料的性質(zhì)。
鋁線中産生腐蝕進(jìn)程:
① 水氣滲透入塑封殼內(nèi)→濕氣滲透到樹(shù)脂和導(dǎo)線空隙之中
② 水氣滲透到芯片外表引起鋁化學(xué)反應(yīng)
加快鋁腐蝕的要素:
①樹(shù)脂資料與芯片結(jié)構(gòu)接口之間連接不行好(因?yàn)楦鞣N資料之間存在膨脹率的差異)
②封裝時(shí),封裝資料摻有雜質(zhì)或者雜質(zhì)離子的污染(因?yàn)殡s質(zhì)離子的呈現(xiàn))
③非活性塑封膜中所使用的高濃度磷
④非活性塑封膜中存在的缺點(diǎn)
爆米花效應(yīng)(Popcorn Effect):
說(shuō)明:原指以塑料外體所封裝的IC,因其芯片裝置所用的銀膏會(huì)吸水,一旦末加防備而徑行封牢塑體后,在下流拼裝焊接遭受高溫時(shí),其水分將因汽化壓力而構(gòu)成封體的爆裂,一起還會(huì)宣布有如爆米花般的聲響,故而得名,當(dāng)吸收水汽含量高于0.17%時(shí),[爆米花]現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生。近來(lái)盛行P-BGA的封裝組件,不但其中銀膠會(huì)吸水,且連載板之基材也會(huì)吸水,管理不良時(shí)也常出現(xiàn)爆米花現(xiàn)象。
水汽進(jìn)入IC封裝的途徑:
1.IC芯片和引線結(jié)構(gòu)及SMT時(shí)用的銀漿所吸收的水
2.塑封猜中吸收的水分
3.塑封工作間濕度較高時(shí)對(duì)器件或許構(gòu)成影響;
4.包封后的器件,水汽透過(guò)塑封料以及經(jīng)過(guò)塑封料和引線結(jié)構(gòu)之間隙浸透進(jìn)去,因?yàn)樗芰吓c引線結(jié)構(gòu)之間只有機(jī)械性的結(jié)合,所以在引線結(jié)構(gòu)與塑料之間不免出現(xiàn)小的空位。
補(bǔ)白:只需封膠之間空位大于3.4*10^-10m以上,水分子就可穿越封膠的防護(hù)
補(bǔ)白:氣密封裝關(guān)于水汽不有感,一般不選用加快溫濕度試驗(yàn)來(lái)點(diǎn)評(píng)其可靠性,而是測(cè)定其氣密性、內(nèi)部水汽含量等。
針對(duì)JESD22-A102的PCT試驗(yàn)說(shuō)明:
用來(lái)點(diǎn)評(píng)非氣密封裝器件在水汽凝集或飽和水汽環(huán)境下抵御水汽的完整性。
樣品在高壓下處于凝集的、高濕度環(huán)境中,以使水汽進(jìn)入封裝體內(nèi),暴露出封裝中的缺點(diǎn),如分層和金屬化層的腐蝕。該試驗(yàn)用來(lái)點(diǎn)評(píng)新的封裝結(jié)構(gòu)或封裝體中材料、規(guī)劃的更新。
應(yīng)該留意,在該試驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)一些與實(shí)踐應(yīng)用情況不符的內(nèi)部或外部失效機(jī)制。因?yàn)槲盏乃麜?huì)降大多數(shù)聚合物材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,當(dāng)溫度高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí),或許會(huì)出現(xiàn)非實(shí)在的失效模式。
外引腳錫短路:封裝體外引腳因濕氣引起之電離效應(yīng),會(huì)構(gòu)成離子遷移不正常生長(zhǎng),而導(dǎo)致引腳之間發(fā)生短路現(xiàn)象。
濕氣構(gòu)成封裝體內(nèi)部腐蝕:濕氣經(jīng)過(guò)封裝過(guò)程所構(gòu)成的裂傷,將外部的離子污染帶到芯片表面,在經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)表面的缺點(diǎn)如:護(hù)層針孔、裂傷、被覆不良處..等,進(jìn)入半導(dǎo)體原件里邊,構(gòu)成腐蝕以及漏電流..等問(wèn)題,如果有施加偏壓的話毛病更容易發(fā)生。
PCT試驗(yàn)條件(收拾PCB、PCT、IC半導(dǎo)體以及相關(guān)材料有關(guān)于PCT[蒸汽鍋測(cè)驗(yàn)]的相關(guān)測(cè)驗(yàn)條件)
JEDECJESD22-A102-B飽滿濕度實(shí)驗(yàn)
闡明:上海巨為儀器設(shè)備有限公司PCT實(shí)驗(yàn)機(jī)履行JEDEC JESD22-A102-B飽滿濕度(121℃/R.H.)的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄曲線,上海巨為儀器設(shè)備有限公司的PCT實(shí)驗(yàn)機(jī)是目前業(yè)界*機(jī)臺(tái)規(guī)范內(nèi)建數(shù)字電子紀(jì)錄器的設(shè)備,可完整紀(jì)錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的溫度、濕度、壓力,尤其是壓力的部分是真實(shí)讀取壓力傳感器的讀值來(lái)顯現(xiàn),而不是透過(guò)溫濕度的飽滿蒸汽壓表計(jì)算出來(lái)的,能夠真實(shí)把握實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。
PCB的PCT實(shí)驗(yàn)案例:
闡明:PCB板材經(jīng)PCT實(shí)驗(yàn)(121℃/R.)之后,因PCB的絕緣綠漆質(zhì)量不良而產(chǎn)生濕氣滲透到銅箔線路表面,而讓銅箔線路產(chǎn)生的發(fā)黑現(xiàn)象.