Objectif et application de l’essai PCT (1)Le test PCT est généralement connu sous le nom de test de cuisson à l'autocuiseur ou test de vapeur saturée. Le plus important est de tester le produit à tester dans des températures difficiles, une humidité saturée (100 % H.R.) [vapeur d'eau saturée] et un environnement sous pression, tester l'humidité élevée. résistance du produit à tester, pour circuit imprimé (PCB&FPC), utilisé pour effectuer un test d'absorption d'humidité du matériau, un test de cuisson haute pression... Aux fins du test, si le produit à tester est un semi-conducteur, il est utilisé pour tester la résistance à l'humidité du boîtier semi-conducteur. Le produit à tester est placé dans un environnement difficile de température, d'humidité et de pression. Si le boîtier semi-conducteur n'est pas bon, l'humidité pénétrera dans le boîtier le long du colloïde ou de l'interface entre le colloïde et le cadre conducteur. Effet pop-corn, circuit ouvert provoqué par la corrosion d'une zone métallisée dynamique, court-circuit provoqué par une contamination entre les broches du boîtier... Et autres problèmes connexes.Structure du test du digesteur sous pression (PCT) :La chambre d'essai se compose d'un récipient sous pression, comprenant un chauffe-eau pouvant produire un environnement (mouillant) à 100 %. Les différentes défaillances du produit à tester après le test PCT peuvent être causées par une grande quantité de condensation et de pénétration de vapeur d'eau.Courbe de baignoire :La courbe de la baignoire (courbe de la baignoire, période de défaillance), également connue sous le nom de courbe de la baignoire, courbe du sourire, montre principalement le taux de défaillance du produit au cours de différentes périodes, y compris principalement la période de mort précoce (période de défaillance précoce), la période normale (période de défaillance aléatoire), période d'usure (période de défaillance de dégradation), selon la boîte de test de fiabilité du test environnemental. Il peut être divisé en test de dépistage, test de durée de vie accéléré (test de durabilité) et test de taux d'échec. La « conception des tests », « l'exécution des tests » et « l'analyse des tests » doivent être considérées dans leur ensemble lors de la réalisation de tests de fiabilité.Périodes de panne courantes :Échec précoce (mort précoce, Région de Mortalité Infantile) : production imparfaite, matériaux défectueux, environnement inadapté, conception imparfaite. Période de défaillance aléatoire (période normale, région de vie utile) : choc externe, mauvaise utilisation, changements des conditions environnementales, fluctuations, mauvaises performances de compression. Période de défaillance par dégradation (Wearout Region) : oxydation, vieillissement par fatigue, dégradation des performances, corrosion.Description du diagramme de stress environnemental et de défaillance :Selon le rapport statistique de Hughes Airlines, la proportion de stress environnemental causée par la défaillance des produits électroniques, la hauteur représentait 2 %, les brouillards salins représentaient 4 %, la poussière représentait 6 %, les vibrations représentaient 28 %, et la température et l'humidité représentaient jusqu'à 60 %, l'impact des produits électroniques sur la température et l'humidité est donc particulièrement important, mais en raison des tests traditionnels de température et d'humidité élevées (tels que : 40 ℃/90 % R.H., 85 ℃/85 % R.H., 60 ℃ /95%R.H.) prend beaucoup de temps, afin d'accélérer le taux hypersonique du matériau et de raccourcir le temps de test, un équipement de test accéléré (HAST [machine d'essai de durée de vie hautement accélérée], PCT [pot sous pression]) peut être utilisé pour effectuer tests pertinents. On l'appelle également test (période de défaillance dégénérée, période d'usure).
Objectif et application de l’essai PCT (2)Règle θ 10℃ :Lorsqu'on discute de la durée de vie du produit, l'expression de la [règle θ10℃] est généralement utilisée, et une explication simple peut être exprimée par [règle des 10℃], lorsque la température ambiante augmente de 10℃, la durée de vie du produit sera réduite de moitié ; Lorsque la température ambiante augmente de 20°C, la durée de vie du produit sera réduite d'un quart. Cette règle peut expliquer comment la température affecte la durée de vie du produit (défaillance), le test de fiabilité du produit opposé, peut également être utilisé pour augmenter la température ambiante afin d'accélérer le phénomène de défaillance, une variété de tests de vieillissement accéléré.Causes de défaillance causées par l'humidité :Infiltration de vapeur d'eau, dépolymérisation des matériaux polymères, capacité de liaison polymère réduite, corrosion, cavitation, détachement des joints de soudure des fils, fuite entre les conducteurs, détachement des tranches et de la couche de liaison des tranches, corrosion des plots, métallisation ou court-circuit entre les conducteurs. Effet de la vapeur d'eau sur la fiabilité des emballages électroniques : rupture par corrosion, délaminage et fissuration, modification des propriétés des matériaux d'étanchéité en plastique.Mode de défaillance PCT pour PCB :Blister, fissure, délaminage SR.Tests PCT des semi-conducteurs :Le PCT sert principalement à tester la résistance à l'humidité de l'emballage du semi-conducteur, le produit à tester est placé dans un test d'environnement de température, d'humidité et de pression rigoureux, si l'emballage du semi-conducteur n'est pas bon, l'humidité pénétrera dans l'emballage le long du colloïdal ou du colloïdal et interface filaire dans l'emballage, raisons courantes d'installation : effet pop-corn, circuit ouvert causé par la corrosion de la zone métallisée dynamique, court-circuit causé par la contamination entre les broches de l'emballage... Et d'autres problèmes connexes.Évaluation de la fiabilité PCT pour les semi-conducteurs IC :DA Epoxy, matériau de structure métallique, défaillance par corrosion de la résine d'étanchéité et IC : une défaillance par corrosion (vapeur d'eau, polarisation, ions d'impuretés) provoquera une corrosion électrochimique du fil d'aluminium IC, entraînant un circuit ouvert et une croissance de migration du fil d'aluminium.Phénomènes de défaillance provoqués par la corrosion par l'humidité des semi-conducteurs scellés en plastique :L’aluminium et les alliages d’aluminium étant bon marché et simples à traiter, ils sont généralement utilisés comme fils métalliques pour les circuits intégrés. Dès le début du processus de moulage du circuit intégré, l'eau et le gaz pénètrent à travers la résine époxy pour provoquer la corrosion des fils métalliques en aluminium et ainsi un phénomène de circuit ouvert, qui devient le problème le plus problématique pour la gestion de la qualité. Bien que divers efforts aient été déployés pour améliorer la qualité des produits grâce à diverses améliorations, notamment l'utilisation de différents matériaux en résine époxy, une technologie améliorée d'étanchéité en plastique et l'amélioration du film d'étanchéité en plastique inactif, avec le développement rapide de la miniaturisation des dispositifs électroniques à semi-conducteurs, le problème de la corrosion La fabrication de fils métalliques en aluminium scellés par du plastique reste un sujet technique très important dans l'industrie électronique.Processus de corrosion du fil d’aluminium :① L'eau pénètre dans la coque d'étanchéité en plastique → l'humidité pénètre dans l'espace entre la résine et le fil.② L'eau imprègne la surface de la plaquette pour provoquer une réaction chimique de l'aluminiumFacteurs qui accélèrent la corrosion de l’aluminium :① La connexion entre le matériau en résine et l'interface du cadre de plaquette n'est pas assez bonne (en raison de la différence de taux d'expansion entre les différents matériaux)② Lors de l'emballage, le matériau d'emballage est contaminé par des impuretés ou des ions d'impuretés (en raison de l'apparition d'ions d'impuretés)③ La forte concentration de phosphore utilisée dans le film d'encapsulation plastique inactif(4) Défauts du film d'encapsulation plastique inactifL'effet pop-corn :L'original fait référence au circuit intégré encapsulé dans le corps extérieur en plastique, car la pâte d'argent utilisée dans l'installation de la plaquette absorbera l'eau. Une fois le corps en plastique scellé sans prévention, lorsque l'assemblage en aval et le soudage rencontrent une température élevée, l'eau éclatera en raison à la pression de vaporisation, et il émettra également un son semblable à celui du pop-corn, c'est ainsi qu'on l'appelle, lorsque la teneur en vapeur d'eau absorbée est supérieure à 0,17 %, le phénomène [pop-corn] se produira. Récemment, les composants d'emballage P-BGA sont très populaires, non seulement la colle argentée absorbera l'eau, mais également le substrat de la carte série absorbera l'eau, et le phénomène du pop-corn se produit souvent lorsque la gestion n'est pas bonne.
Objectif et application de l’essai PCT (3)La façon dont la vapeur d’eau pénètre dans le boîtier IC :1. Eau absorbée par la puce IC, le cadre de connexion et la pâte d'argent utilisée dans SMT2. Humidité absorbée par le matériau d'étanchéité en plastique3. L'appareil peut être affecté lorsque l'humidité dans la salle de scellage en plastique est élevée ;4. Après l'encapsulation de l'appareil, la vapeur d'eau pénètre à travers le mastic plastique et l'espace entre le mastic plastique et la grille de connexion, car il n'y a qu'une combinaison mécanique entre le plastique et la grille de connexion, il y a donc inévitablement un petit espace. entre la grille de connexion et le plastique.Remarque : tant que l'écart entre le scellant est supérieur à 3,4*10^-10 m, les molécules d'eau peuvent traverser la protection du scellant. Remarque : L'emballage hermétique n'est pas sensible à la vapeur d'eau, n'utilisez généralement pas de test accéléré de température et d'humidité pour évaluer sa fiabilité, mais aussi mesurer son étanchéité à l'air, sa teneur interne en vapeur d'eau, etc.Description du test PCT pour JESD22-A102 :Il est utilisé pour évaluer l'intégrité des dispositifs emballés non hermétiquement contre la vapeur d'eau dans des environnements de condensation de vapeur d'eau ou de vapeur d'eau saturée. L'échantillon est placé dans un environnement condensé et très humide sous haute pression pour permettre à la vapeur d'eau de pénétrer dans l'emballage, exposant ainsi les faiblesses de l'emballage telles que la corrosion des couches de délaminage et de métallisation. Ce test est utilisé pour évaluer de nouvelles structures de package ou des mises à jour de matériaux et de conceptions dans le corps du package. Il convient de noter qu'il y aura certains mécanismes de défaillance internes ou externes dans ce test qui ne correspondent pas à la situation réelle de l'application. Étant donné que la vapeur d'eau absorbée réduit la température de transition vitreuse de la plupart des matériaux polymères, un mode de défaillance irréel peut se produire lorsque la température est supérieure à la température de transition vitreuse.Court-circuit de l'étain de la broche externe : L'effet d'ionisation provoqué par l'humidité dans la broche externe du boîtier provoquera une croissance anormale de la migration des ions, entraînant un court-circuit entre les broches.L'humidité provoque de la corrosion à l'intérieur de l'emballage :Les fissures provoquées par l'humidité lors du processus d'emballage amènent une contamination ionique externe à la surface de la plaquette, et après avoir traversé les défauts de surface tels que : trous d'épingle dans la couche protectrice, fissures, couvertures médiocres... Etc., dans l'original du semi-conducteur, provoquant de la corrosion et un courant de fuite... De tels problèmes, s'il y a une polarisation appliquée, le défaut est plus susceptible de se produire.Conditions d'essai PCT :(Les PCB assemblés, les PCT, les semi-conducteurs IC et les matériaux associés ont des conditions de test pertinentes sur le PCT [test du pot à vapeur]) Objectif et application du test PCTNom de l'examentempératurehumiditétempsVérifier les éléments et ajouter des notesJEDEC-22-A102121 ℃100%H.R.168hAutre durée de test : 24h, 48h, 96h, 168h, 240h, 336hTest de résistance au dénudage en traction des stratifiés laminés en cuivre IPC-FC-241B-PCB121 ℃100%H.R.100 heuresLa résistance de la couche de cuivre doit être de 1 000 N/mTest IC-Auto Clave121 ℃100%H.R.288h Panneau multicouche à faible diélectrique et résistant à la chaleur121 ℃100%H.R.192h Agent de bouchon PCB121 ℃100%H.R.192h Test PCB-PCT121 ℃100%H.R.30 minutesVérifier : Calques, bulles, points blancsDurée de vie accélérée de la soudure sans plomb 1100 ℃100%H.R.8hÉquivalent à 6 mois sous haute température et humidité, énergie d'activation = 4,44eVDurée de vie accélérée de la soudure sans plomb 2100 ℃100%H.R.16hÉquivalent à une année de température et d'humidité élevées, énergie d'activation = 4,44eVTest IC sans plomb121 ℃100%H.R.1000hVérifiez toutes les 500 heuresTest d'adhésion sur panneau à cristaux liquides121 ℃100%H.R.12h Joint métallique121 ℃100%H.R.24h Test de package de semi-conducteurs121 ℃100%H.R.500, 1000 heures Test d'absorption d'humidité des PCB121 ℃100%H.R.5, 8h Test d'absorption d'humidité FPC121 ℃100%H.R.192h Agent de bouchon PCB121 ℃100%H.R.192h Matériau multicouche à faible pouvoir diélectrique et haute résistance thermique121 ℃100%H.R.5hL'absorption d'eau est inférieure à 0,4 ~ 0,6 %Matériau de carte de circuit imprimé multicouche époxy verre haute TG121 ℃100%H.R.5hL'absorption d'eau est inférieure à 0,55 ~ 0,65 %Circuit imprimé multicouche époxy verre haute TG - Test de résistance à la chaleur après soudage par refusion hygroscopique121 ℃100%H.R.3hTest de résistance à la chaleur du soudage par refusion une fois le test PCT terminé (260 ℃/30 secondes)Brunissement horizontal par micro-gravure (Co-Bra Bond)121 ℃100%H.R.168h PCB automobile121 ℃100%H.R.50, 100h PCB pour la carte principale121 ℃100%H.R.30 minutes Carte support GBA121 ℃100%H.R.24h Test accéléré de résistance à l'humidité des dispositifs semi-conducteurs121 ℃100%H.R.8h
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