PCT试验方法PCT测试标准PCT试验方法PCT测试标准

P C T试验方法P C T测试标准P C T试验方法P C T测试标准

集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

PCT试验一般称为压力锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验，最主要是将待测品置于严苛之温度、饱和湿度(100%R.H.)[饱和水蒸气]及压力环境下测试，测试代测品耐高湿能力，针对印刷线路板(PCB&FPC)，用来进行材料吸湿率试验、高压蒸煮试验..等试验目的，如果待测品是半导体的话，则用来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PCB的故障模式：起泡(Blister)、断裂(Crack)、止焊漆剥离(SRde-lamination)。

半导体的PCT测试：PCT最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：DAEpoxy、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，成爲质量管理最爲头痛的

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。

压力蒸煮锅试验(PCT)结构：试验箱由一个压力容器组成，压力容器包括一个能産生100%(润湿)环境的水加热器，待测品经过PCT试验所出现的

不同失效可能是大量水气凝结渗透所造成的。

澡盆曲线：澡盆曲线(Bathtubcurve、失效时期)，又用称为浴缸曲线、

微笑曲线，主要是显示产品的于不同时期的失效率，主要包含早夭期(早期失效期)、正常期(随机失效期)、损耗期(退化失效期)，以环境试验的可靠度试验箱来说得话，可以分爲筛选试验、加速寿命试验(耐久性试验)及失效率试验等。进行可靠性试验时"试验设计"、"试验执行"及"试验分析"应作爲一个整体来综合考虑。

常见失效时期：

早期失效期(早夭期，InfantMortalityRegion)：不够完善的生産、存在缺陷的材料、不合适的环境、不够完善的设计。

随机失效期(正常期，UsefulLifeRegion)：外部震荡、误用、环境条件

的变化波动、不良抗压性能。

退化失效期(损耗期，WearoutRegion)：氧化、疲劳老化、性能退化、腐蚀。

环境应力与失效关系图说明：

依据美国Hughes航空公司的统计报告显示，环境应力造成电子产品故障的比例来说，高度占2%、盐雾占4%、沙尘占6%、振动占28%、而温湿度去占了高达60%，所以电子产品对于温湿度的影响特别显着，但由于传统高温高湿试验(如：40℃/90%R.H.、85℃/85%R.H.、60℃/95%R.H.)所需的时间较长，为了加速材料的吸湿速率以及缩短试验时间，可使用加速试验设备(HAST[高度加速寿命试验机]、PCT[压力锅])来进行相关试验，也就所谓的(退化失效期、损耗期)试验。

θ10℃法则：讨论産品寿命时，一般采用[θ10℃法则]的表达方式，简单的说明可以表达爲[10℃规则]，当周围环境温度上升10℃时，産品寿命就会减少一半；当周围环境温度上升20℃时，産品寿命就会减少到四分之一。

这种规则可以说明温度是如何影响産品寿命(失效)的，相反的产品的可靠度试验时，也可以利用升高环境温度来加速失效现象发生，进行各种加速寿命老化试验。

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。

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(PopcornEffect)：

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

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