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失效机理深度剖析—PCT高压加速老化试验箱引发的典型失效模式
PCT高压加速老化试验箱仓测试的本质是极限湿气渗透,其引发的失效模式具有鲜明特征,多为物理性、结构性破坏。理解这些模式,有助于工程师准确判断产品弱点。
 
1. 塑封器件的“爆米花”效应
这是PCT测试中最经典、最剧烈的失效模式。当塑封集成电路(IC)在组装前吸潮,内部湿气在PCT高温老化试验箱高温下迅速汽化膨胀,产生巨大压力。若封装体或界面存在薄弱点,就会导致内部开裂、鼓包,甚至将整个封装撑破,发出类似爆米花的声响,故此得名。此现象直接反映了封装材料的吸湿率、内部粘接强度以及工艺控制的优劣。
 
2. 分层与界面剥离
高温高压蒸汽极易侵入材料界面,导致结合力丧失。
 
芯片与塑封料分层:水汽攻击芯片表面钝化层与塑封料的粘接界面,导致分层,影响散热和机械支撑。
 
引线框架/基板与塑封料分层:水汽削弱了框架铜材表面氧化层或镀层与塑封料的化学键合,导致“脱框”,可能扯断键合丝。
 
多层结构分层:在PCB、复合膜、涂层等产品中,蒸汽侵入层压界面,导致起泡、白斑或完全剥离。
 
3. 金属部件的快速腐蚀
饱和蒸汽环境为电化学腐蚀提供了理想条件。
 
引线键合腐蚀:金-铝键合点或纯铝键合丝在湿气与杂质离子作用下发生“紫斑”(金铝化合物)或电化学腐蚀,导致电阻增大或开路。
 
引脚/焊点腐蚀:镀锡、镀银引脚或焊点表面氧化、硫化,甚至发生“锡须”生长,但在PCT中更常见的是表面均匀腐蚀导致接触不良。
 
内部金属化腐蚀:水汽渗入封装内部,腐蚀芯片上的铝互连线或钝化层缺陷下的金属。
 
4. 高分子材料的水解与降解
许多工程塑料(如聚酯PET/PBT、聚酰胺PA)和某些环氧树脂,其分子链中的酯键、酰胺键在高温水汽催化下会发生水解断裂。
 
力学性能下降:材料变脆,抗拉强度、冲击强度显著降低。
 
电性能劣化:绝缘电阻下降,介电常数和损耗因子变化。
 
外观变化:表面粉化、变色、失去光泽。
 
5. 密封失效导致的性能直接丧失
对于依赖密闭腔体工作的器件(如MEMS陀螺仪、光电器件、某些传感器),PCT能直接验证其密封工艺的可靠性。一旦湿气侵入,核心功能将立即或逐渐丧失。
 
总结:PCT高压加速老化试验箱像一位严厉的“质检员”,用最极端的方式,将产品在材料和结构上的任何“不耐湿”的缺陷放大并暴露出来。这些失效大多是“硬伤”,其结果通常是非此即彼的“通过/不通过”,完美契合其质量筛查的定位。
 
       东莞市瑞凯环境检测仪器有限公司(以下简称“瑞凯仪器”、“公司”)座落于广东省东莞市横沥镇,是一家集模拟环境可靠性试验设备设计、研发、生产销售及服务为一体的高新技术企业,专业的试验设备制造商和试验解决方案综合服务商。产品通过了ISO9001:2015质量管理体系认证、欧盟CE认证、计量保证等体系认证,与国家计量检测、华南计量检测保持长期合作伙伴关系并全面贯彻执行其质量要求。拥有50多项技术专利,东莞市创新型民营示范企业。
 
       公司主营产品有:HAST试验箱、PCT老化试验箱高压加速老化试验箱、非饱和高压加速老化试验机、快速温变试验箱、冷热冲击试验箱、恒温恒湿试验箱、高低温试验箱等产品,同时乐意承接制造各种大型非标准复杂环境试验设备及ODM合作。先后在东莞、苏州、长沙、北京、西安等地建立了办事处,同时在全国还建立了完善营销网络和售后服务体系,在国内逐渐树立起良好的品牌形象。产品主要应用在大学院校、科研机构、航空航天、军工、电子光电、电工、塑胶、五金、电池、通信、汽车等领域。不仅赢得了华为、美的、福耀玻璃、松下、宁德新能源、比亚迪汽车、长城汽车等多家世界杰出企业的青睐,更获得中国中车、航天科工集团、中国计量院、中国电信、中国移动、中国南方电网、香港大学、清华大学、中山大学、浙江大学、上海交通大学、华中科技大学、SGS集团、天祥检测等国防军工企业和科研院所的高度肯定。
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