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PCT試驗(Pressure Cooker Test),中文常稱為高壓蒸煮老化試驗、高壓加速老化試驗、加速壽命老化試驗、飽和蒸汽試驗,是一種通過模擬高溫、高濕、高壓環境,對產品進行加速老化測試,從而評估產品可靠性、耐久性及密封性能的測試方法。
通過PCT試驗,可快速驗證產品在惡劣環境下的密封性能、耐久性能與使用壽命,用于IC封裝、半導體、微電子芯片、磁性材料、塑膠、線路板等領域,主要用于檢測產品耐溫濕度能力、評估材料老化特性、輔助新產品研發、質量控制與產品認證。
開展PCT試驗所使用的設備為PCT試驗箱,部分企業為節約成本會使用普通高壓鍋進行簡易測試,但測試精度、穩定性與安全性遠不及專業PCT試驗箱。
很多用戶會將PCT試驗與HAST試驗混淆,兩者失效機理基本一致,主要區別在于:
n PCT試驗箱只能設定為100%飽和濕度(R.H)
n HAST試驗箱可控制濕度。兩種測試方式
1)HUM不飽和測試模式:65~100%RH
2)STD飽和測試模式:100%RH
因此,PCT試驗也被稱為飽和蒸汽試驗。
本文將詳細介紹PCT試驗標準,并為PCB、半導體、汽車零部件、航空航天等行業及科研院校在選購PCT試驗箱時提供專業參考。
PCT試驗設備——PCT試驗箱
PCT試驗箱是進行高壓加速老化試驗的重要設備之一,主要由壓力容器、溫控系統、加濕系統、壓力控制系統、安全保護系統等組成,可穩定實現高溫、高壓、飽和濕度環境,滿足各類產品加速老化測試需求。
PCT試驗標準(飽和蒸汽試驗標準)
PCT試驗(飽和蒸氣試驗)常用標準主要包括國際標準與國內標準,適用于半導體、電子元器件、PCB、材料可靠性測試。
1. IEC 60068-2-66
Environmental testing – Part 2-66: Test Cx: Damp heat, steady state (unsaturated pressurized vapour)
該標準主要用于評估非密封電子元件在濕熱環境下的可靠性,是PCT試驗*重要的參考標準。
2. JESD22-A102E
Accelerated Moisture Resistance - Unbiased Autoclave
明確規定了PCT壓力蒸汽測試的相關要求,為制造商與實驗室提供統一的產品可靠性評估標準。
3. IEC 60068-2-30:2014
Environmental testing - Part 2-30: Test methods - Test Ga: Damp heat (high temperature and high humidity)
規定了高溫高濕試驗方法,可作為PCT試驗箱高溫高濕測試的重要參考。
1. GB/T 10586-2006《高壓加速老化試驗方法》
規定了高壓加速老化試驗的試驗方法、設備、條件、程序及結果評定,是國內PCT試驗常用標準。
2. GB/T 2423.50-2008《電工電子產品環境試驗 第2部分:試驗方法 試驗Cx:未飽和高壓蒸汽恒定濕熱》
適用于以加速方式評定小型電工電子產品(尤其是非氣密元件)耐濕熱劣化效應,可作為PCT試驗箱溫度與濕度控制的參考依據。
n 美國J方標準(如MIL-STD-810G Method507)內容詳細,但條件相對嚴苛,多用于J工、航空航天產品;
n 消費電子、半導體、PCB行業優先參考 IEC 標準;
n 國內企業可參考GB/T 國家標準(基于IEC修訂),英文閱讀不便的用戶可使用國標,有條件建議以IEC原版為準。
n 部分試驗條件示例
適用情況 | 試驗條件 | 時間(h) |
JESD22-A102加速抗濕性 | 121℃,100% | 24,48,96(推薦), 168,240,336 |
IC高壓蒸煮 | 121℃,100% | 288 |
PCB板高壓蒸煮 | 121℃,100% | 0.5 |
PCB吸濕率 | 121℃,100% | 5、8 |
FPC吸濕率 | 121℃,100% | 192 |
低介電高耐熱多層板 | 121℃,100% | 5 |
高Tg環氧多層印刷電路板材料 | 121℃,100% | 5 |
車用PCB | 121℃,100% | 50,100 |
主機板用PCB | 121℃,100% | 0.5 |
水平棕化 | 121℃,100% | 168 |
PCB塞孔劑高壓蒸煮 | 121℃,100% | 192 |
無鉛焊錫加速壽命 | 100℃,100% | 8(活化能=4.44eV,相當于高溫高濕6個月)16(活化能=4.44eV,相當于高溫高濕12個月) |
IC無鉛焊錫 | 121℃,100% | 1000 |
半導體器件加速抗濕 | 121℃,100% | 8 |
半導體封裝 | 121℃,100% | 500、1000 |
液晶面板密合性試驗 | 121℃,100% | 12 |
金屬墊片 | 121℃,100% | 24 |
GBA載板 | 121℃,100% | 24 |
1. 設備需滿足上述PCT試驗標準(IEC、GB、JESD22等)
2. 溫控精度、壓力穩定性、飽和濕度控制精度達標
3. 箱體結構安全可靠,具備多重安全保護
4. 優先選擇自有工廠、質量體系認證(如ISO9001) 的廠家
5. 具備完善生產、安裝、調試與售后服務體系
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