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【幹貨】PCB電路板常(cháng)見溫度試驗對比,快收藏吧!

作者: salmon範 編輯: 草莓视频网站儀器 來源: www.tuyatang.com 發布日(rì)期: 2019.07.05
    在PCB行(háng)業驗收標準IPC-6012C中,隻有(yǒu)三(sān)個章節的試驗牽涉到可靠性方(fāng)麵的要求,主要是介質耐電壓、濕熱絕緣電阻(MIR)和(hé)熱衝擊(Thermal Shock),前兩者主要評估板材可靠性(xìng),後者(zhě)主要評估電鍍銅可靠性。

    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(shì)方法2.6.7.2測試,一般常用FR4材料的PCB選用(yòng)條件D,在經過(guò)高(gāo)低溫循環(huán)100次之後,次(cì)高溫電阻和後一次高溫電阻的變化率不(bú)能(néng)超過10%,並且試驗後做顯微剖切(qiē)的鍍覆孔(kǒng)完整(zhěng)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(wēn)度循環試(shì)驗(yàn)(TCT)類似,但與JEDEC的熱衝擊試驗(TST)有差異,因為IPC的熱衝擊(jī)試驗(TS)和JEDEC的溫度循環試驗(TCT),都是基於空氣傳熱的,而JEDEC的熱衝擊試驗(TST)是基於液體傳(chuán)熱(rè)的,其溫度(dù)轉換速率遠遠高於空氣傳熱,故如果客戶要求測(cè)試TS時,還是需要確定(dìng)所依據的標準和試驗條件。
    JEDEC原為美國電子(zǐ)工業協會EIA之下屬團體,現已獨(dú)立出來(lái)成為IC封裝業的專門組織,曾就有機IC載(zǎi)板與半導體成品之品檢與可靠度試驗訂(dìng)定(dìng)許(xǔ)多規(guī)範,其涉及到溫(wēn)度循環方麵常見(jiàn)的兩個試驗如下: 

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

,兩箱式Air to Air溫度循環試驗

溫度循環試(shì)驗

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

兩槽式高低溫循環試(shì)驗

    不管(guǎn)是TCT或是TST試驗,其(qí)試驗時間都是很長的,而IST時間明顯小於TCT和TST,常見的溫度循環測試曲(qǔ)線如圖5所示,由圖可以看出,液冷式的(de)TST試驗,高低溫(wēn)轉換速率是的,IST其次,TCT小,而高低溫轉換(huàn)速率越大,其對材料的衝擊也隨之增加,也就更容易失效:

溫度循環測試(shì)曲線

    IST試驗雖然試驗時間短,但其也(yě)有不足(zú)之處(chù),它的高低溫溫差是小的,溫差決定了測試樣品的工作溫度(dù)範圍,溫差(chà)越大,代表樣品能工作在更高或更低的溫(wēn)度,如圖6所(suǒ)示(shì):

IST試驗

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

IST失效數據(jù)

TCT失效數據

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