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高壓蒸（zhēng）煮試驗（PCT ）

作者： salmon範編輯：草莓视频网站儀器來源： www.tuyatang.com 發布日期： 2021.08.19

    高壓蒸煮試（shì）驗PCT (Pressure Cooker Test）是國（guó）內外（wài）常用的耐濕性加速試驗（yàn）。PCT 試驗條什是恒溫、恒壓、相（xiàng）對濕度100%。把器件置於密（mì）閉係統，通過改變溫度進行兒個應力組（zǔ）的試驗，得到器件的失效分布規律，從而推出（chū）常溫、常壓（yā）、100%RH 時器件的壽命特征。由PCT試驗不能得到低於100%RH（如:85%或70%RH）的通常環境（jìng）下相對濕度的壽命情況。
    由於PCT試驗在相對濕度100%的條件下進行，所以在試驗器件樣品表麵及試驗箱（xiāng）內容易有水珠（zhū）凝結，並且（qiě）試驗箱頂部水珠易滴落在器什樣品表麵。盡管可以在器件（jiàn）上方放置防護（hù）罩避免水珠滴落，但（dàn）在試獫過程中，器（qì）件的溫升速度慢於周圍水蒸氣的溫升速度，所以不能避免水珠凝結在（zài）器件表麵。而HAST試（shì）驗箱則避免了水珠滴落現象。
    高壓蒸（zhēng）煮試驗（PCT）設（shè）備規格參數
高壓蒸（zhēng）煮試（shì）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（xiàng）
    濕氣所引起的故障原因：水汽滲（shèn）入、聚合物材料解聚、聚合物結合能力下降、腐蝕、空洞、線焊點脫開（kāi）、引線間漏電、芯（xīn）片與芯片粘片層脫開、焊盤腐蝕、金屬化或引線間短路（lù）。
    水（shuǐ）汽對電子封裝可（kě）靠性的影響：腐（fǔ）蝕失效、分層和開裂、改變塑封材料的性質。
    PCT對PCB的故障模式：起泡(Blister)、斷裂(Crack)、止焊漆（qī）剝（bāo）離(SR de-lamination)。
    半導體的PCT測試：PCT主要是測試半導體封裝之抗濕氣能力，待測品被放（fàng）置嚴苛的溫濕度以及壓（yā）力環境下測試（shì），如果半導（dǎo）體封裝的不好，濕氣會沿者膠（jiāo）體或膠體與導線架之接口（kǒu）滲入封裝體之中，常見的故裝（zhuāng）原因：爆米花效應、動金屬化區域腐蝕造成之斷路、封裝體引腳間因汙染造成之短路..等相關問題。
    PCT對IC半導體的可靠度評估項目：DA Epoxy、導線架（jià）材料、封膠樹脂（zhī）
    腐蝕失效與IC：腐蝕失效(水汽、偏壓、雜質離子)會造成IC的（de）鋁（lǚ）線發生電化學腐蝕，而導致鋁線開（kāi）路以及遷移生（shēng）長。
    塑封半導體因濕氣腐蝕而引（yǐn）起的失效現象：
    由於鋁和鋁合金價格（gé）便宜，加工工藝簡單（dān），因（yīn）此通常被使用爲集成電路的金屬線。從進行（háng）集成電路塑封製程（chéng）開始，水氣便會通過環氧樹脂滲入引起鋁金屬導線産生腐蝕進（jìn）而産生開路現象，成（chéng）爲質量管理爲頭痛的問題。雖然通過各種改善包括采用不同環氧樹脂材（cái）料（liào）、改進塑封技術和提高非活性塑封膜爲提高（gāo）産質量量進行了各種努力，但是隨著日新月（yuè）異的半（bàn）導體電子器件小型化發展，塑封鋁金屬導線腐蝕問題至今仍然是電子行業非常重（chóng）要的技術（shù）課題。
    鋁線中産生腐蝕過程：
    ① 水（shuǐ）氣滲透入塑封殼內→濕氣（qì）滲透到樹脂和導線間隙之（zhī）中
    ② 水氣滲（shèn）透到芯片表麵引起鋁化學反應
    加速鋁腐蝕的因素：
    ①樹脂材（cái）料與芯片框架接口之間連接不夠好(由於各種材料之間存在膨脹率的差異)
    ②封裝時，封裝材料摻有雜質或者雜質離子的汙染(由於雜質離子的出現)
    ③非活性塑封膜中所（suǒ）使用的高濃（nóng）度磷
    ④非活性（xìng）塑封膜中存在（zài）的（de）缺（quē）陷
    爆米花效應(Popcorn Effect)：
    說明：原指以塑料外體所封裝的IC，因其芯片安裝所用（yòng）的（de）銀膏會吸水，一旦末加防範而徑行封牢（láo）塑體後，在下遊組裝焊接遭遇高溫（wēn）時（shí），其水分（fèn）將因汽化（huà）壓力而造成封體的爆裂，同時還會發出有如爆（bào）米花般（bān）的聲響，故而得名，當吸收水汽含量高於0.17%時，[爆米花]現象就會發生。近來十分（fèn）盛行P-BGA的封裝組（zǔ）件，不但其中銀膠會吸水，且連載板之（zhī）基材也會吸水（shuǐ），管理不良時也常出現爆米花現（xiàn）象。
水（shuǐ）汽（qì）進入IC封裝（zhuāng）的途徑：
    1.IC芯片和引線（xiàn）框架（jià）及SMT時用的銀漿所吸收（shōu）的水
    2.塑封料中（zhōng）吸收的水（shuǐ）分
    .塑封工（gōng）作間濕度較（jiào）高時對器件可能造成影響；
    4.包（bāo）封後的器件，水汽透過塑封料以及（jí）通過塑（sù）封料和引線框架之間隙滲透進去，因為塑料與引線框架之間隻有機（jī）械（xiè）性（xìng）的結合，所以在引線框架與塑料之間難免出現小的空隙。
    備注：隻要封膠之間空隙大於3.4*10^-10m以上，水分子就可穿（chuān）越封膠的防護
    備注：氣密封裝對於水汽（qì）不敏感（gǎn），一般不采用加速溫濕（shī）度試驗來評價其可靠性，而是測定其氣密性、內部水汽含量等。

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