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半导体的PCT测试目的及除气泡设备

[发布日期:2020-09-18 14:31:31] 点击:


 

  PCT试验一般称为压力锅蒸煮试验或是饱和蒸汽试验,主要是将待测品置于严苛之温度、饱和湿度(100%R.H.)[饱和水蒸气]及压力环境下测试,测试代测品耐高湿能力,针对印刷线路板(PCB&FPC),用来进行材料吸湿率试验、高压蒸煮试验..等试验目的,如果待测品是半导体的话,则用来测试半导体封装之抗湿气能力,待测品被放置严苛的温湿度以及压力环境下测试,如果半导体封装的不好,湿气会沿者胶体或胶体与导线架之介面渗入封装体之中,常见的故装原因:爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污染造成之短路..等相关问题。

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  PCT对PCB的故障模式:起泡(Blister)、断裂(Crack)、止焊漆剥离(SR de-lamination)。

  半导体的PCT测试:PCT最主要是测试半导体封装之抗湿气能力,待测品被放置严苛的温湿度以及压力环境下测试,如果半导体封装的不好,湿气会沿者胶体或胶体与导线架之介面渗入封装体之中,常见的故装原因:爆米花效应、动金属化区域腐蚀造成之断路、封装体引脚间因污染造成之短路..等相关问题。

  PCT对IC半导体的可靠度评估项目:Die Attach Epoxy (or Film)、导线架材料、封胶树脂

  腐蚀失效与IC:腐蚀失效(水汽、偏压、杂质离子)会造成IC的铝线发生电化学腐蚀,而导致铝线开路以及迁移生长。

  塑封半导体因湿气腐蚀而引起的失效现象:

  由于铝和铝合金价格便宜,加工工艺简单,因此通常被使用爲积体电路的金属线。从进行积体电路塑封製程开始,水气便会通过环氧树脂渗入引起铝金属导线産生腐蚀进而産生开路现象,成爲品质管理最爲头痛的问题。虽然通过各种改善包括採用不同环氧树脂材料、改进塑封技术和提高非活性塑封膜爲提高産品质量进行了各种努力,但是随著日新月异的半导体电子器件小型化发展,塑封铝金属导线腐蚀问题至今仍然是电子行业非常重要的技术课题。

  铝线中産生腐蚀过程:

  ① 水气渗透入塑封壳内→湿气渗透到树脂和导线间隙之中

  ② 水气渗透到晶片表面引起铝化学反应

  加速铝腐蚀的因素:

  ①树脂材料与晶片框架介面之间连接不够好(由于各种材料之间存在膨胀率的差异)

  ②封装时,封装材料掺有杂质或者杂质离子的污染(由于杂质离子的出现)

  ③非活性塑封膜中所使用的高浓度磷

  ④非活性塑封膜中存在的缺陷

  水汽进入IC封装的途径:

  1.IC晶片和引线框架及SMT时用的银浆所吸收的水

  2.塑封料中吸收的水分

  3.塑封工作间湿度较高时对器件可能造成影响;

  4.包封后的器件,水汽透过塑封料以及通过塑封料和引线框架之间隙渗透进去,因为塑胶与引线框架之间只有机械性的结合,所以在引线框架与塑胶之间难免出现小的空隙。

  备注:只要封胶之间空隙大于3.4*10^-10m以上,水分子就可穿越封胶的防护

  备注:气密封装对于水汽不敏感,一般不採用加速温湿度试验来评价其可靠性,而是测定其气密性、内部水汽含量等。

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