Objetivo e aplicação do teste PCT (1)O teste PCT é geralmente conhecido como teste de cozimento em panela de pressão ou teste de vapor saturado, o mais importante é testar o produto a ser testado sob temperatura severa, umidade saturada (100% UR) [vapor de água saturado] e ambiente de pressão, testar a alta resistência à umidade do produto de teste, para placa de circuito impresso (PCB e FPC), usada para realizar teste de absorção de umidade do material, teste de cozimento em alta pressão... Para o propósito do teste, se o produto a ser testado for um semicondutor, ele é usado para testar a resistência à umidade do pacote semicondutor. O produto a ser testado é colocado em um ambiente de temperatura, umidade e pressão severas. Se o pacote semicondutor não for bom, a umidade penetrará no pacote ao longo do colóide ou da interface entre o colóide e a estrutura do condutor. Efeito pipoca, circuito aberto causado pela corrosão da área metalizada dinâmica, curto-circuito causado pela contaminação entre os pinos do pacote... E outros problemas relacionados.Estrutura do teste de digestor de pressão (PCT):A câmara de teste consiste em um vaso de pressão, incluindo um aquecedor de água que pode produzir um ambiente de 100% (molhando). As diferentes falhas do produto a ser testado após o teste PCT podem ser causadas por uma grande quantidade de condensação e penetração de vapor de água.Curva da banheira:Curva de banheira (curva de banheira, período de falha), também conhecida como curva de banheira, curva de sorriso, mostra principalmente a taxa de falha do produto em diferentes períodos, incluindo principalmente o período de morte precoce (período de falha precoce), período normal (período de falha aleatória), período de desgaste (período de falha de degradação), de acordo com a caixa de teste de confiabilidade do teste ambiental. Pode ser dividido em teste de triagem, teste de vida acelerado (teste de durabilidade) e teste de taxa de falha. "Design de teste", "execução de teste" e "análise de teste" devem ser considerados como um todo ao conduzir testes de confiabilidade.Períodos comuns de falha:Falha precoce (morte precoce, Região de Mortalidade Infantil): produção imperfeita, materiais defeituosos, ambiente inadequado, design imperfeito. Período de falha aleatória (período normal, Região de Vida Útil): choque externo, uso indevido, mudanças nas flutuações das condições ambientais, desempenho de compressão ruim. Período de falha de degradação (Região de Desgaste): oxidação, envelhecimento por fadiga, degradação do desempenho, corrosão.Descrição do diagrama de estresse e falha ambiental:De acordo com o relatório estatístico da Hughes Airlines, a proporção de estresse ambiental causada por falha de produtos eletrônicos, altura foi responsável por 2%, spray de sal foi responsável por 4%, poeira foi responsável por 6%, vibração foi responsável por 28% e temperatura e umidade foram responsáveis por até 60%, então o impacto de produtos eletrônicos na temperatura e umidade é particularmente significativo, mas devido aos testes tradicionais de alta temperatura e umidade (como: 40℃/90% UR, 85℃/85% UR, 60℃/95% UR) leva muito tempo, a fim de acelerar a taxa hipersônica do material e encurtar o tempo de teste, o equipamento de teste acelerado (HAST [máquina de teste de vida útil acelerada alta], PCT [pote de pressão]) pode ser usado para realizar testes relevantes. Também é chamado de teste (período de falha degenerada, período de desgaste).
Objetivo e aplicação do teste PCT (2)Regra θ 10℃:Ao discutir a vida útil do produto, a expressão da [regra θ10℃] é geralmente usada, e uma explicação simples pode ser expressa como [regra 10℃], quando a temperatura ambiente aumenta em 10℃, a vida útil do produto será reduzida pela metade; Quando a temperatura ambiente aumenta em 20 ° C, a vida útil do produto será reduzida para um quarto. Esta regra pode explicar como a temperatura afeta a vida útil do produto (falha), o teste de confiabilidade do produto oposto, também pode ser usado para aumentar a temperatura ambiente para acelerar o fenômeno da falha, uma variedade de testes de envelhecimento de vida acelerados.Causas de falha causada por umidade:Infiltração de vapor de água, despolimerização de material polimérico, capacidade reduzida de ligação de polímero, corrosão, cavitação, descolamento de junta de solda de fio, vazamento entre fios, descolamento de wafer e camada de ligação de wafer, corrosão de pad, metalização ou curto-circuito entre fios. Efeito do vapor de água na confiabilidade de embalagens eletrônicas: falha de corrosão, delaminação e rachaduras, alterando as propriedades de materiais de vedação de plástico.Modo de falha PCT para PCB:Bolhas, rachaduras, deslaminação SR.Testes PCT de semicondutores:O PCT serve principalmente para testar a resistência à umidade de embalagens semicondutoras. O produto a ser testado é colocado em um ambiente de teste de temperatura, umidade e pressão severo. Se a embalagem semicondutora não for boa, a umidade penetrará na embalagem ao longo da interface coloidal ou coloidal e estrutura de arame na embalagem. Razões comuns para instalação: efeito pipoca, circuito aberto causado pela corrosão da área metalizada dinâmica, curto-circuito causado pela contaminação entre os pinos da embalagem... E outros problemas relacionados.Avaliação de confiabilidade de PCT para semicondutores de circuito integrado:DA Epóxi, material da estrutura de arame, falha de corrosão da resina de vedação e CI: falha de corrosão (vapor de água, polarização, íons de impurezas) causará corrosão eletroquímica do fio de alumínio do CI, resultando em circuito aberto e crescimento migratório do fio de alumínio.Fenômenos de falha causados pela corrosão por umidade de semicondutores selados com plástico:Como o alumínio e as ligas de alumínio são baratos e simples de processar, eles geralmente são usados como fios de metal para circuitos integrados. Desde o início do processo de moldagem do circuito integrado, a água e o gás penetrarão na resina epóxi para causar corrosão dos fios de metal de alumínio e, portanto, o fenômeno do circuito aberto, que se torna a maior dor de cabeça para o gerenciamento de qualidade. Embora vários esforços tenham sido feitos para melhorar a qualidade do produto por meio de várias melhorias, incluindo o uso de diferentes materiais de resina epóxi, tecnologia de vedação de plástico aprimorada e a melhoria do filme de vedação de plástico inativo, com o rápido desenvolvimento da miniaturização de dispositivos eletrônicos semicondutores, o problema de corrosão do fio de metal de alumínio selado com plástico ainda é um tópico técnico muito importante na indústria eletrônica.Processo de corrosão em fios de alumínio:① A água penetra na casca de vedação de plástico → A umidade penetra na lacuna entre a resina e o fio② A água permeia a superfície da pastilha e causa a reação química do alumínioFatores que aceleram a corrosão do alumínio:① A conexão entre o material de resina e a interface da estrutura do wafer não é boa o suficiente (devido à diferença na taxa de expansão entre vários materiais)② Ao embalar, o material de embalagem é contaminado com impurezas ou íons de impurezas (devido ao aparecimento de íons de impurezas)③ A alta concentração de fósforo usada no filme de encapsulamento plástico inativo(4) Defeitos no filme de encapsulamento plástico inativoO efeito pipoca:O original se refere ao IC encapsulado no corpo externo de plástico, porque a pasta de prata usada na instalação do wafer absorverá água, uma vez que o corpo de plástico é selado sem prevenção, quando a montagem a jusante e a soldagem encontram alta temperatura, a água estourará devido à pressão de vaporização, e também emitirá um som como pipoca, por isso é chamado, quando o teor de vapor de água absorvido for maior que 0,17%, O fenômeno [pipoca] ocorrerá. Recentemente, os componentes de embalagem P-BGA são muito populares, não apenas a cola de prata absorverá água, mas também o substrato da placa serial absorverá água, e o fenômeno da pipoca geralmente ocorre quando o gerenciamento não é bom.
Objetivo e aplicação do teste PCT (3)A maneira como o vapor de água entra no pacote do CI:1. Água absorvida pelo chip IC e quadro de chumbo e pasta de prata usada em SMT2. Umidade absorvida no material de vedação de plástico3. O dispositivo pode ser afetado quando a umidade na sala de vedação de plástico for alta;4. Após o encapsulamento do dispositivo, o vapor de água penetra através do selante plástico e da lacuna entre o selante plástico e a estrutura de chumbo, porque há apenas uma combinação mecânica entre o plástico e a estrutura de chumbo, então há inevitavelmente uma pequena lacuna entre a estrutura de chumbo e o plástico.Observação: desde que o espaço entre o selante seja maior que 3,4*10^-10m, as moléculas de água podem passar pela proteção do selante. Observação: a embalagem hermética não é sensível ao vapor de água. Geralmente, não são usados testes acelerados de temperatura e umidade para avaliar sua confiabilidade, mas para medir sua estanqueidade ao ar, conteúdo interno de vapor de água, etc.Descrição do teste PCT para JESD22-A102:É usado para avaliar a integridade de dispositivos embalados não herméticos contra vapor de água em ambientes de condensação de vapor de água ou vapor de água saturado. A amostra é colocada em um ambiente condensado e de alta umidade sob alta pressão para permitir que o vapor de água entre na embalagem, expondo fraquezas na embalagem, como corrosão das camadas de delaminação e metalização. Este teste é usado para avaliar novas estruturas de embalagem ou atualizações de materiais e designs no corpo da embalagem. Deve-se observar que haverá alguns mecanismos de falha internos ou externos neste teste que não correspondem à situação real da aplicação. Como o vapor de água absorvido reduz a temperatura de transição vítrea da maioria dos materiais poliméricos, um modo de falha irreal pode ocorrer quando a temperatura for maior que a temperatura de transição vítrea.Curto-circuito no pino externo: O efeito de ionização causado pela umidade no pino externo do pacote causará um crescimento anormal da migração de íons, resultando em curto-circuito entre os pinos.A umidade causa corrosão dentro da embalagem:As rachaduras causadas pela umidade através do processo de embalagem trazem contaminação iônica externa para a superfície do wafer e, após passar pela superfície, apresentam defeitos como: furos na camada protetora, rachaduras, coberturas ruins... Etc., no semicondutor original, causando corrosão e fuga de corrente... Tais problemas, se houver polarização aplicada, é mais provável que a falha ocorra.Condições de teste PCT:(Collate PCB, PCT, semicondutores IC e materiais relacionados têm condições de teste relevantes no PCT [teste de panela de vapor]) Objetivo e aplicação do teste PCTNome do testetemperaturaumidadetempoVerifique os itens e adicione notasJEDEC-22-A102121 ℃100% UR168hOutros tempos de teste: 24h, 48h, 96h, 168h, 240h, 336hTeste de resistência à tração de laminados de cobre IPC-FC-241B-PCB121 ℃100% UR100 horasA resistência da camada de cobre deve ser de 1000 N/mTeste IC-Auto Clave121 ℃100% UR288h Placa multicamadas de baixa dielétrica e alta resistência ao calor121 ℃100% UR192h Agente de plugue PCB121 ℃100% UR192h Teste PCB-PCT121 ℃100% UR30 minutosVerifique: Camadas, bolhas, manchas brancasVida útil acelerada da solda sem chumbo 1100 ℃100% UR8hEquivalente a 6 meses sob alta temperatura e umidade, energia de ativação = 4,44 eVVida útil acelerada da solda sem chumbo 2100 ℃100% UR16hEquivalente a um ano de alta temperatura e umidade, energia de ativação = 4,44 eVTeste IC sem chumbo121 ℃100% UR1000hVerifique a cada 500 horasTeste de adesão de painel de cristal líquido121 ℃100% UR12h Junta de metal121 ℃100% UR24h Teste de pacote semicondutor121 ℃100% UR500, 1000 horas Teste de absorção de umidade de PCB121 ℃100% UR5, 8h Teste de absorção de umidade FPC121 ℃100% UR192h Agente de plugue PCB121 ℃100% UR192h Material multicamadas com baixo poder dielétrico e alta resistência ao calor121 ℃100% UR5hA absorção de água é inferior a 0,4 ~ 0,6%Material de placa de circuito impresso multicamadas de epóxi de vidro de alto TG121 ℃100% UR5hA absorção de água é inferior a 0,55 ~ 0,65%Placa de circuito impresso multicamadas de epóxi de vidro de alto TG - Teste de resistência ao calor após soldagem por refluxo higroscópico121 ℃100% UR3hTeste de resistência ao calor da soldagem por refluxo após a conclusão do teste PCT (260℃/30 segundos)Micro-corrosão Browning horizontal (Co-Bra Bond)121 ℃100% UR168h PCB automotivo121 ℃100% UR50, 100h PCB para a placa principal121 ℃100% UR30 minutos Placa de transporte GBA121 ℃100% UR24h Teste acelerado de resistência úmida de dispositivos semicondutores121 ℃100% UR8h
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