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【幹貨】PCB電路板常(cháng)見溫度試驗對比,快(kuài)收藏吧!

作者: salmon範 編輯: 草莓视频网站儀器 來源: www.tuyatang.com 發布日期: 2019.07.05
    在PCB行業驗收(shōu)標準(zhǔn)IPC-6012C中,隻有三個章節(jiē)的試驗牽涉到可靠性(xìng)方麵的要求(qiú),主要是介質耐電壓、濕(shī)熱絕緣電阻(MIR)和(hé)熱衝擊(Thermal Shock),前兩者主要評估板材可靠性,後者主要評估電鍍銅可靠(kào)性。

    熱衝擊試驗來源於IPC-6012C 3.10.8章節的要求,依照IPC-TM-650 測試方法2.6.7.2測試(shì),一般常用FR4材料的PCB選用條件D,在經過高低溫循環100次之後,次高溫電阻(zǔ)和後一次高溫電阻(zǔ)的變化率(lǜ)不能超過10%,並且試驗後做顯微剖切的鍍(dù)覆孔完整性合格。

IPC-TM-650 測試

    IPC定義的熱衝擊(Thermal Shock)試驗,其與封裝業JEDEC的溫度循環試驗(TCT)類似,但與JEDEC的熱衝擊試驗(TST)有差異(yì),因為IPC的熱衝擊試驗(TS)和JEDEC的溫度循環(huán)試驗(TCT),都是基於空氣(qì)傳熱的,而JEDEC的熱衝(chōng)擊試驗(TST)是基於液體(tǐ)傳熱的,其溫度轉換速率遠遠高於空氣傳熱,故如果客戶要求測試TS時,還是需要(yào)確定所依據的標準和試驗條件。
    JEDEC原(yuán)為美國電子工業協(xié)會EIA之下屬團體,現已獨立出來成為IC封(fēng)裝業的專門組織,曾就有機IC載板與半導體成品之品檢(jiǎn)與可靠度試驗訂定許(xǔ)多規範,其涉及到溫度循環方麵常見的兩個試驗如下: 

    TCT:參考標準JESD22-A104E,兩箱式Air to Air溫度循(xún)環試驗(Temperature Cycling Test),共有13種(zhǒng)高低溫匹配與4種留(liú)置時間CycleTime(1、5、10、15分鍾(zhōng))的級別對應,以供用戶參考,如下圖2和圖3所示:

,兩箱(xiāng)式Air to Air溫度循環試驗

溫度循環試驗

    TST:參考標準JESD22-A106B,兩槽式Liquid to Liquid高低溫液體中之循環試驗,特稱為ThermalShockTest熱衝擊試驗,試驗條件如下圖4所示(shì):

兩槽式高低溫循環試驗

    不管是TCT或是TST試驗,其試驗時間都是很長的,而(ér)IST時間明顯小於TCT和TST,常見的溫度循環測試曲線如圖5所示,由(yóu)圖可以看出,液冷式(shì)的TST試(shì)驗,高低溫轉換(huàn)速率是的,IST其次,TCT小,而高低溫轉換速率越大,其對材料的衝擊也(yě)隨之增加,也就更容易失效:

溫度循環測試曲線

    IST試(shì)驗雖(suī)然試驗(yàn)時間短,但其也有(yǒu)不足(zú)之處,它的高(gāo)低溫溫差是小的,溫差決定了測試樣品的工作溫度範圍,溫差越大,代表樣品能工作在更高或(huò)更低的(de)溫度,如圖6所示:

IST試驗

    IST因為測試時間(jiān)短,溫度轉換速率大,對測(cè)試樣品的疲勞老化影響也較大,故可以使試(shì)樣早早發生失效,比(bǐ)對圖7的IST失效數據和圖8的    TCT失(shī)效數據,可見在相同的條件下,IST試驗很早(zǎo)就發(fā)生的失效:

IST失(shī)效(xiào)數據

TCT失效(xiào)數據

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