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接上篇PCT测试目的与应用(二)
水汽进入IC封装的途径:
1. IC晶片和引线框架及SMT时用的银浆所吸收的水
2.塑封料中吸收的水分
3.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,因为塑胶与引线框架之间只有机械性的结合,所以在引线框架与塑胶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,一般不採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。
针对JESD22-A102的PCT试验说明:
用来评价非气密封装器件在水汽凝结或饱和水汽环境下抵御水汽的完整性。 样品在高压下处于凝结的、高湿度环境中,以使水汽进入封装体内,暴露出封装中的弱点,如分层和金属化层的腐蚀。该试验用来评价新的封装结构或封装体中材料、设计的更新。 应该注意,在该试验中会出现一些与实际应用情况不符的内部或外部失效机制。由于吸收的水汽会降低大多数聚合物材料的玻璃化转变温度,当温度高于玻璃化转变温度时,可能会出现非真实的失效模式。
外引脚锡短路:封装体外引脚因湿气引起之电离效应,会造成离子迁移不正常生长,而导致引脚之间发生短路现象。
湿气造成封装体内部腐蚀:
湿气经过封装过程所造成的裂伤,将外部的离子污染带到晶片表面,在经过经过表面的缺陷如:护层针孔、裂伤、被覆不良处..等,进入半导体原件裡面,造成腐蚀以及漏电流..等问题,如果有施加偏压的话故障更容易发生。
PCT试验条件:
(整理PCB、PCT、IC半导体以及相关材料有关于PCT[蒸汽锅测试]的相关测试条件) PCT测试目的与应用
试验名称
温度
湿度
时间
检查项目&补充说明
JEDEC-22-A102
121℃
100%R.H.
168h
其他试验时间:24h、48h、96h、168h、240h、336h
IPC-FC-241B-PCB铜张积层板的拉剥强度试验
100 h
铜层强度要在 1000 N/m
IC-Auto Clave试验
288h
低介电高耐热多层板
192h
PCB塞孔剂
PCB-PCT试验
30min
检查:分层、气泡、白点
无铅銲锡加速寿命1
100℃
8h
相当于高温高湿下6个月,活化能=4.44eV
无铅銲锡加速寿命2
16h
相当于高温高湿下一年,活化能=4.44eV
IC无铅试验
1000h
500小时检查一次
液晶面板密合性试验
12h
金属垫片
24h
半导体封装试验
500、1000 h
PCB吸湿率试验
5、8h
FPC吸湿率试验
低介电率高耐热性的多层板材料
5h
吸水率小于0.4~0.6%
高TG玻璃环氧多层印刷电路板材料
吸水率小于0.55~0.65%
高TG玻璃环氧多层印刷电路板-吸湿后再流焊耐热性试验
3h
PCT试验完毕之后进行再流焊耐热性试验(260℃/30秒)
微蚀型水平棕化(Co-Bra Bond)
车用PCB
50、100h
主机板用PCB
GBA载板
半导体器件加速湿阻试验