高压蒸煮试验（PCT ）-瑞凯仪器

高压蒸煮试验（PCT ）

来源： www.riukai.com 时间：2021-08-19

    高压蒸煮试验PCT (Pressure Cooker Test）是国内外常用的耐湿性加速试验。PCT 试验条什是恒温、恒压、相对湿度100%。把器件置于密闭系统，通过改变温度进行儿个应力组的试验，得到器件的失效分布规律，从而推出常温、常压、100%RH 时器件的寿命特征。由PCT试验不能得到低于100%RH（如:85%或70%RH）的通常环境下相对湿度的寿命情况。
    由于PCT试验在相对湿度100%的条件下进行，所以在试验器件样品表面及试验箱内容易有水珠凝结，并且试验箱顶部水珠易滴落在器什样品表面。尽管可以在器件上方放置防护罩避免水珠滴落，但在试猃过程中，器件的温升速度慢于周围水蒸气的温升速度，所以不能避免水珠凝结在器件表面。而HAST试验箱则避免了水珠滴落现象。
    高压蒸煮试验（PCT）设备规格参数
高压蒸煮试验机（PCT）

    参考标准
    IEC60068-2-66、JESD22-A102-B、EIAJED4701、EIA/JESD22
    高压蒸煮试验(PCT)的失效现象
    湿气所引起的故障原因：水汽渗入、聚合物材料解聚、聚合物结合能力下降、腐蚀、空洞、线焊点脱开、引线间漏电、芯片与芯片粘片层脱开、焊盘腐蚀、金属化或引线间短路。
    水汽对电子封装可靠性的影响：腐蚀失效、分层和开裂、改变塑封材料的性质。
    PCT对PCB的故障模式：起泡(Blister)、断裂(Crack)、止焊漆剥离(SR de-lamination)。
    半导体的PCT测试：PCT主要是测试半导体封装之抗湿气能力，待测品被放置严苛的温湿度以及压力环境下测试，如果半导体封装的不好，湿气会沿者胶体或胶体与导线架之接口渗入封装体之中，常见的故装原因：爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污染造成之短路..等相关问题。
    PCT对IC半导体的可靠度评估项目：DA Epoxy、导线架材料、封胶树脂
    腐蚀失效与IC：腐蚀失效(水汽、偏压、杂质离子)会造成IC的铝线发生电化学腐蚀，而导致铝线开路以及迁移生长。
    塑封半导体因湿气腐蚀而引起的失效现象：
    由于铝和铝合金价格便宜，加工工艺简单，因此通常被使用爲集成电路的金属线。从进行集成电路塑封制程开始，水气便会通过环氧树脂渗入引起铝金属导线産生腐蚀进而産生开路现象，成爲质量管理爲头痛的问题。虽然通过各种改善包括采用不同环氧树脂材料、改进塑封技术和提高非活性塑封膜爲提高産质量量进行了各种努力，但是随着日新月异的半导体电子器件小型化发展，塑封铝金属导线腐蚀问题至今仍然是电子行业非常重要的技术课题。
    铝线中産生腐蚀过程：
    ① 水气渗透入塑封壳内→湿气渗透到树脂和导线间隙之中
    ② 水气渗透到芯片表面引起铝化学反应
    加速铝腐蚀的因素：
    ①树脂材料与芯片框架接口之间连接不够好(由于各种材料之间存在膨胀率的差异)
    ②封装时，封装材料掺有杂质或者杂质离子的污染(由于杂质离子的出现)
    ③非活性塑封膜中所使用的高浓度磷
    ④非活性塑封膜中存在的缺陷
    爆米花效应(Popcorn Effect)：
    说明：原指以塑料外体所封装的IC，因其芯片安装所用的银膏会吸水，一旦末加防范而径行封牢塑体后，在下游组装焊接遭遇高温时，其水分将因汽化压力而造成封体的爆裂，同时还会发出有如爆米花般的声响，故而得名，当吸收水汽含量高于0.17%时，[爆米花]现象就会发生。近来十分盛行P-BGA的封装组件，不但其中银胶会吸水，且连载板之基材也会吸水，管理不良时也常出现爆米花现象。
水汽进入IC封装的途径：
    1.IC芯片和引线框架及SMT时用的银浆所吸收的水
    2.塑封料中吸收的水分
    .塑封工作间湿度较高时对器件可能造成影响；
    4.包封后的器件，水汽透过塑封料以及通过塑封料和引线框架之间隙渗透进去，因为塑料与引线框架之间只有机械性的结合，所以在引线框架与塑料之间难免出现小的空隙。
    备注：只要封胶之间空隙大于3.4*10^-10m以上，水分子就可穿越封胶的防护
    备注：气密封装对于水汽不敏感，一般不采用加速温湿度试验来评价其可靠性，而是测定其气密性、内部水汽含量等。

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