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一文看懂饱和蒸汽试验(PCT)

发布日期: 2024.03.15
一文看懂饱和蒸汽试验(PCT)

PCT( Pressure Cooker Test)试验一般称为高压锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验。该试验是将待试样品置于严苛的温度、饱和湿度(100%RH)(饱和水蒸气)及高压环境下,以此来测试待试样品耐高温高湿能力的试验。






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01
适用范围



适用于航天、汽车部件、电子零配件、高分子材料、磁性材料、制药、线路板(PCB)、IC半导体、LCD、灯饰、光伏组件等行业相关产品




可以评估:

1、印刷线路板材料的吸湿率试验、耐高湿能力;


2、半导体封装之抗湿能力; 


3、加速老化寿命试验,提高环境应力(如温度)与工作应力(施加给产品的电压、负荷等),使产品在设计阶段快速暴露其缺陷和薄弱环节从而加快试验过程,缩短产品或系统的寿命试验时间,降低了试验成本,提高产品的可靠性。


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02
引起失效的机理






1、腐蚀(水汽、偏压、杂质离子)造成IC的铝线发生电化学腐蚀,而导致铝线开路及迁移生长;


2、塑封半导体因水汽渗入,可能引起聚合物材料解聚、聚合物结合能力下降、腐蚀、空洞、起泡、断裂、分层、改变塑封材料性质,引起铝金属导线产生腐蚀进而产生开路现象;


3、湿气引起的动金属化区域腐蚀造成的断路、线焊点脱开、引线间漏电、芯片与芯片粘片层脱开、焊盘腐蚀等;

4、爆米花效应(P-BGA封装组件常见);


5、封装体引脚间因湿气引起电离效应,造成离子迁移不正常生长,而导致引脚之间发生短路现象。

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分层

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起泡

常见
失效

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爆米花效应



03
常见产品测试条件



适用情况

试验条件

时间(h)

JESD22-A102加速抗湿性

121℃,100%

24,48,96(推荐),168,240,336

IC高压蒸煮

121℃,100%

288

PCB板高压蒸煮

121℃,100%

0.5

PCB吸湿率

121℃,100%

5、8

FPC吸湿率

121℃,100%

192

低介电高耐热多层板

121℃,100%

5

高Tg环氧多层印刷电路板材料

121℃,100%

5

车用PCB

121℃,100%

50,100

主机板用PCB

121℃,100%

0.5

水平棕化

121℃,100%

168

PCB塞孔剂高压蒸煮

121℃,100%

192

无铅焊锡加速寿命

100℃,100%

8(活化能=4.44eV,相当于高温高湿6个月)

16(活化能=4.44eV,相当于高温高湿12个月)

IC无铅焊锡

121℃,100%

1000

半导体器件加速抗湿

121℃,100%

8

半导体封装

121℃,100%

500、1000

液晶面板密合性试验

121℃,100%

12

金属垫片

121℃,100%

24

GBA载板

121℃,100%

24


03
案例


标准:JEDEC-22-A102


试验条件:


温度(干球,℃)

相对湿度(%)

蒸汽压力(kPa)

测试时间(h)

121

100%

205

32


04
结语



PCT高压蒸煮老化试验周期短,可以快速检测材料在机械力学性能、电气性能、光学性能的失效程度,测试时湿度为100%(饱和湿度),与HAST一起作为评估产品在高温、高湿、高气压条件下对湿度的抵抗能力的测试手段,加速产品失效过程,从而帮助企业快速查找出产品失效缺陷,改进产品工艺,继而提升产品品质和可靠性,在电子信息领域起着举足轻重的作用。


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