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技術文章
飽和蒸氣壽命試驗(PCT)---hast用途

飽和蒸氣壽命試驗技術分析

飽和蒸氣壽命試驗機 PCT 可做哪些測試 作用是什么? 
 艾思荔儀器科技有限公司
半導體的PCT測試:PCT主要是測試半導體封裝之抗濕氣能力,待測品被放置嚴苛的溫濕度以及壓力環境下測試,如果半導體封裝的不好,濕氣會沿者膠體或膠體與導線架之接口滲入封裝體之中,常見的故裝原因:爆米花效應、動金屬化區域腐蝕造成之斷路、封裝體引腳間因污染造成之短路..等相關問題。
PCT對IC半導體的可靠度評估項目:DA Epoxy、導線架材料、封膠樹脂
腐蝕失效與IC:腐蝕失效(水汽、偏壓、雜質離子)會造成IC的鋁線發生電化學腐蝕,而導致鋁線開路以及遷移生長。

塑封半導體因濕氣腐蝕而引起的失效現象:
由于鋁和鋁合金價格便宜,加工工藝簡單,因此通常被使用爲集成電路的金屬線。從進行集成電路塑封制程開始,水氣便會通過環氧樹脂滲入引起鋁金屬導線産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括采用不同環氧樹脂材料、改進塑封技術和提高非活性塑封膜爲提高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,塑封鋁金屬導線腐蝕問題至今仍然是電子行業非常重要的技術課題。

飽和蒸氣壽命試驗(PCT)結構:試驗箱由一個壓力容器組成,壓力容器包括一個能産生(潤濕)環境的水加熱器,待測品經過MAXCNA品源環試PCT試驗所出現的不同失效可能是大量水氣凝結滲透所造成的。
澡盆曲線:澡盆曲線(Bathtub curve、失效時期),又用稱為浴缸曲線、微笑曲線,主要是顯示產品的于不同時期的失效率,主要包含早夭期(早期失效期)、正常期(隨機失效期)、損耗期(退化失效期),以環境試驗的可靠度試驗箱來說得話,可以分爲篩選試驗、加速壽命試驗(耐久性試驗)及失效率試驗等。進行可靠性試驗時"試驗設計"、"試驗執行"及"試驗分析"應作爲一個整體來綜合考慮。

常見失效時期:
早期失效期(早夭期,Infant Mortality Region):不夠完善的生産、存在缺陷的材料、不合適的環境、不夠完善的設計。
隨機失效期(正常期,Useful Life Region):外部震蕩、誤用、環境條件的變化波動、不良抗壓性能。
退化失效期(損耗期,Wearout Region):氧化、疲勞老化、性能退化、腐蝕。

環境應力與失效關系圖說明:
依據美國Hughes公司的統計報告顯示,環境應力造成電子產品故障的比例來說,高度占2%、鹽霧占4%、沙塵占6%、振動占28%、而溫濕度去占了高達60%,所以電子產品對于溫濕度的影響特別顯著,但由于傳統高溫高濕試驗(如:40℃/90%R.H.、85℃/85%R.H.、60℃/95%R.H.)所需的時間較長,為了加速材料的吸濕速率以及縮短試驗時間,可使用加速試驗設備(HAST[高度加速壽命試驗機]、PCT[壓力鍋])來進行相關試驗,也就所謂的(退化失效期、損耗期)試驗。艾思荔PCT試驗箱

10℃法則:討論産品壽命時,一般采用[θ10℃法則]的表達方式,簡單的說明可以表達爲[10℃規則],當周圍環境溫度上升10℃時,産品壽命就會減少一半;當周圍環境溫度上升20℃時,産品壽命就會減少到四分之一。
這種規則可以說明溫度是如何影響産品壽命(失效)的,相反的產品的可靠度試驗時,也可以利用升高環境溫度來加速失效現象發生,進行各種加速壽命老化試驗。

濕氣所引起的故障原因:水汽滲入、聚合物材料解聚、聚合物結合能力下降、腐蝕、空洞、線焊點脫開、引線間漏電、芯片與芯片粘片層脫開、焊盤腐蝕、金屬化或引線間短路。
水汽對電子封裝可靠性的影響:腐蝕失效、分層和開裂、改變塑封材料的性質。

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