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接上篇PCT測試目的與應用(二)
水汽進入IC封裝的途徑:
1. IC晶片和引線框架及SMT時用的銀漿所吸收的水
2.塑封料中吸收的水分
3.塑封工作間濕度較高時對器件可能造成影響;
4.包封后的器件,水汽透過塑封料以及通過塑封料和引線框架之間隙滲透進去,因為塑膠與引線框架之間只有機械性的結合,所以在引線框架與塑膠之間難免出現小的空隙。
備注:只要封膠之間空隙大于3.4*10^-10m以上,水分子就可穿越封膠的防護 備注:氣密封裝對于水汽不敏感,一般不採用加速溫濕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。
針對JESD22-A102的PCT試驗說明:
用來評價非氣密封裝器件在水汽凝結或飽和水汽環境下抵御水汽的完整性。 樣品在高壓下處于凝結的、高濕度環境中,以使水汽進入封裝體內,暴露出封裝中的弱點,如分層和金屬化層的腐蝕。該試驗用來評價新的封裝結構或封裝體中材料、設計的更新。 應該注意,在該試驗中會出現一些與實際應用情況不符的內部或外部失效機制。由于吸收的水汽會降低大多數聚合物材料的玻璃化轉變溫度,當溫度高于玻璃化轉變溫度時,可能會出現非真實的失效模式。
外引腳錫短路:封裝體外引腳因濕氣引起之電離效應,會造成離子遷移不正常生長,而導致引腳之間發生短路現象。
濕氣造成封裝體內部腐蝕:
濕氣經過封裝過程所造成的裂傷,將外部的離子污染帶到晶片表面,在經過經過表面的缺陷如:護層針孔、裂傷、被覆不良處..等,進入半導體原件裡面,造成腐蝕以及漏電流..等問題,如果有施加偏壓的話故障更容易發生。
PCT試驗條件:
(整理PCB、PCT、IC半導體以及相關材料有關于PCT[蒸汽鍋測試]的相關測試條件) PCT測試目的與應用
試驗名稱 |
溫度 |
濕度 |
時間 |
檢查項目&補充說明 |
JEDEC-22-A102 |
121℃ |
100%R.H. |
168h |
其他試驗時間:24h、48h、96h、168h、240h、336h |
IPC-FC-241B-PCB銅張積層板的拉剝強度試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
100 h |
銅層強度要在 1000 N/m |
IC-Auto Clave試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
288h |
|
低介電高耐熱多層板 |
121℃ |
100%R.H. |
192h |
|
PCB塞孔劑 |
121℃ |
100%R.H. |
192h |
|
PCB-PCT試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
30min |
檢查:分層、氣泡、白點 |
無鉛銲錫加速壽命1 |
100℃ |
100%R.H. |
8h |
相當于高溫高濕下6個月,活化能=4.44eV |
無鉛銲錫加速壽命2 |
100℃ |
100%R.H. |
16h |
相當于高溫高濕下一年,活化能=4.44eV |
IC無鉛試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
1000h |
500小時檢查一次 |
液晶面板密合性試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
12h |
|
金屬墊片 |
121℃ |
100%R.H. |
24h |
|
半導體封裝試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
500、1000 h |
|
PCB吸濕率試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
5、8h |
|
FPC吸濕率試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
192h |
|
PCB塞孔劑 |
121℃ |
100%R.H. |
192h |
|
低介電率高耐熱性的多層板材料 |
121℃ |
100%R.H. |
5h |
吸水率小于0.4~0.6% |
高TG玻璃環氧多層印刷電路板材料 |
121℃ |
100%R.H. |
5h |
吸水率小于0.55~0.65% |
高TG玻璃環氧多層印刷電路板-吸濕后再流焊耐熱性試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
3h |
PCT試驗完畢之后進行再流焊耐熱性試驗(260℃/30秒) |
微蝕型水平棕化(Co-Bra Bond) |
121℃ |
100%R.H. |
168h |
|
車用PCB |
121℃ |
100%R.H. |
50、100h |
|
主機板用PCB |
121℃ |
100%R.H. |
30min |
|
GBA載板 |
121℃ |
100%R.H. |
24h |
|
半導體器件加速濕阻試驗 |
121℃ |
100%R.H. |
8h |
|