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高壓蒸煮試驗（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

    高壓蒸煮試驗PCT (Pressure Cooker Test）是國內（nèi）外常用的（de）耐濕（shī）性加速（sù）試驗。PCT 試驗條（tiáo）什是恒溫、恒（héng）壓、相對濕度100%。把器件置於密閉係統，通過改變溫度進行兒個應力（lì）組的（de）試驗，得到器件的失效分布規律，從而推出常溫（wēn）、常壓、100%RH 時器（qì）件的壽命特（tè）征。由PCT試（shì）驗不能得到（dào）低於100%RH（如:85%或70%RH）的通常（cháng）環境下相對（duì）濕度的壽命情況。
    由於PCT試驗在相對濕度（dù）100%的條件下進行，所以在（zài）試驗器件樣品表麵（miàn）及（jí）試驗箱內容易有水（shuǐ）珠凝結，並且試驗箱頂部水珠（zhū）易滴落在器（qì）什樣品表麵。盡管可以在器件上方放置防（fáng）護罩避免水珠滴落，但在試（shì）獫過程中，器件的溫升速度慢於周圍水蒸氣的溫升速度，所（suǒ）以不能（néng）避（bì）免水珠凝結在器件表麵。而HAST試（shì）驗箱則避免了水珠滴落現象。
    高壓蒸煮試驗（PCT）設備規（guī）格（gé）參數
高壓蒸煮試驗（yàn）機（PCT）

    參（cān）考標準
    IEC60068-2-66、JESD22-A102-B、EIAJED4701、EIA/JESD22
    高壓蒸煮試驗(PCT)的（de）失效現象
    濕氣所引起的故（gù）障原因：水汽（qì）滲入、聚合（hé）物材料解聚、聚合物（wù）結合能力下降、腐蝕、空洞、線焊（hàn）點脫（tuō）開、引線間漏電、芯片與芯片粘片層脫開、焊盤腐蝕、金屬化或（huò）引線間短路。
    水汽（qì）對電子封（fēng）裝可靠性的（de）影響：腐蝕失效（xiào）、分層和開裂、改變塑封材料的性質。
    PCT對（duì）PCB的故障模式：起泡（pào）(Blister)、斷裂(Crack)、止焊漆剝離(SR de-lamination)。
    半導體的PCT測試：PCT主要是測試（shì）半導體封裝之抗濕氣能力，待測（cè）品被放置嚴苛的溫濕度以及壓（yā）力環境下測試，如果（guǒ）半導體封裝的不好，濕氣會沿（yán）者膠體（tǐ）或膠（jiāo）體與導線架之（zhī）接口滲（shèn）入封（fēng）裝體之中，常見的故裝原因：爆米花效（xiào）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（lù）..等相關問題。
    PCT對IC半導體的可靠（kào）度評估項目：DA Epoxy、導線架材料、封膠樹脂
    腐蝕失效與IC：腐蝕失效(水汽、偏（piān）壓、雜質離子)會造成IC的鋁線發生電化學（xué）腐蝕，而導致鋁線（xiàn）開路以及遷移生長。
    塑封半導體因濕氣腐蝕而引起的失效現象：
    由於鋁和鋁合金價格便宜（yí），加（jiā）工工藝簡單，因此（cǐ）通（tōng）常被使（shǐ）用爲集成（chéng）電路的金屬線。從進行集成電路塑封製程（chéng）開始，水氣便會通（tōng）過環氧樹脂滲入引起鋁金屬（shǔ）導線産（chǎn）生腐蝕進而産生開路現象，成爲質量管理爲頭痛的問題。雖然通過各種改善包（bāo）括（kuò）采（cǎi）用不同環氧樹脂材料、改進（jìn）塑封技術和提高非活性塑封膜爲提（tí）高（gāo）産質量量進行了各種努力，但是隨著日新月異的半導體電子器件小型化發展，塑封鋁金屬導（dǎo）線腐蝕（shí）問題至今仍然是（shì）電（diàn）子行業（yè）非常重要的技術課題。
    鋁線中産生腐蝕過程：
    ① 水氣滲（shèn）透入塑封殼內（nèi）→濕氣滲透到樹脂和導線間隙之中
    ② 水氣滲透到芯片表麵引起鋁化學反應
    加速鋁腐蝕的因素：
    ①樹脂材料與芯片框架（jià）接口之間連（lián）接不夠好(由（yóu）於各種材料之間存在膨脹率的差異)
    ②封裝（zhuāng）時，封裝材料摻有雜質（zhì）或者雜質離子的汙染(由於雜質離子（zǐ）的出現)
    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陷
    爆（bào）米花效應(Popcorn Effect)：
    說明：原指以塑料外體所封裝的IC，因其芯片安裝所用的銀膏會吸水，一（yī）旦末加（jiā）防範而徑行封牢塑體後，在下（xià）遊組裝焊接遭遇（yù）高溫時，其水分將因汽化（huà）壓力而造成封體的爆（bào）裂，同時還會（huì）發（fā）出有如爆（bào）米花般的聲響（xiǎng），故而得（dé）名，當吸收水汽含量高於0.17%時，[爆米花]現象就會發生（shēng）。近來十分盛行P-BGA的封裝組件，不但其中銀（yín）膠會吸水，且連載板之基材也會吸（xī）水，管理不良時也常出現爆米花現象。
水汽進入IC封裝（zhuāng）的途徑：
    1.IC芯（xīn）片和引線框架及SMT時用的銀漿（jiāng）所吸收的水
    2.塑封料中吸收的水分
    .塑封工作間濕度較高時對器件可（kě）能造成影響；
    4.包封（fēng）後的器件，水汽透過塑封（fēng）料以及通過塑封料和引（yǐn）線框架之（zhī）間隙滲透進去，因為塑料與引線框架之間隻有機械性的（de）結合，所（suǒ）以在（zài）引線框架與塑料之間難（nán）免出現小的（de）空（kōng）隙。
    備注：隻要封膠之（zhī）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（mì）封裝對於水汽不敏感，一般不采用加速溫濕度試（shì）驗（yàn）來評價其可（kě）靠性，而是測定其氣密性、內部（bù）水汽含量等。

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