PCT高壓加速壽命試驗機測試目的與應用
說明:PCT試驗一般稱為高壓鍋蒸煮試驗或是飽和蒸汽試驗,主要是將待測品置于嚴苛之溫度、飽和濕度(100%R.H.)[飽和水蒸氣]及壓力環境下測試,測試代測品耐高濕能力,針對印刷線路板(PCB&FPC),用來進行材料吸濕率試驗、高壓蒸煮試驗..等試驗目的,如果待測品是半導體的話,則用來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。
壓力蒸煮鍋試驗(PCT)結構:試驗箱由一個壓力容器組成,壓力容器包括一個能產生100%(潤濕)環境的水加熱器,待測品經過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,可以分為篩選試驗、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"應作為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):不夠完善的生產、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航空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[高壓鍋])來進行相關試驗,也就所謂的(退化失效期、損耗期)試驗。
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)
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 |
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低介電高耐熱多層板 | 121℃ | 100%R.H. | 192h |
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PCB塞孔劑 | 121℃ | 100%R.H. | 192h |
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PCB-PCT試驗 | 121℃ | 100%R.H. | 30min | 檢查:分層、氣泡、白點 |
無鉛焊錫加速壽命1 | 100℃ | 100%R.H. | 8h | 相當于高溫高濕下6個月,活化能=4.44eV |
無鉛焊錫加速壽命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 |
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金屬墊片 | 121℃ | 100%R.H. | 24h |
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半導體封裝試驗 | 121℃ | 100%R.H. | 500、1000 h |
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PCB吸濕率試驗 | 121℃ | 100%R.H. | 5、8h |
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FPC吸濕率試驗 | 121℃ | 100%R.H. | 192h |
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PCB塞孔劑 | 121℃ | 100%R.H. | 192h |
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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 |
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