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广东金鉴实验室科技有限公司

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服务项目
可靠性测试

高压蒸煮试验(PCT) 发布时间:2026-10-28

一、业务简介

金鉴实验室PCT(Pressure Cooker Test,高压蒸煮试验),又称高压加速老化试验,是将样品置于密闭压力容器中,在高温、高压、100%饱和蒸汽环境下持续暴露的加速湿热可靠性试验。


相较于传统THB双85(85℃/85%RH)上千小时的验证周期,PCT通过121℃饱和蒸汽+约2个大气压的极端湿热条件,大幅加速水汽渗透与材料水解过程,可在短时间内暴露塑封分层、爆米花效应、基材分层起泡、金属腐蚀、密封失效等潜在缺陷,是半导体封装、PCB基板、电子元器件行业最经典的加速湿热筛选手段之一。


核心特点:无偏压、饱和蒸汽、100%RH、纯湿热应力加速——不施加电场,专注评估材料与结构本身的耐湿气侵蚀能力。


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二、测试项目明细


项目

内容

测试名称

高压蒸煮试验(PCT)/ 高压加速老化试验

执行标准

JESD22-A102(半导体封装核心标准)、IPC-TM-650 2.6.16(PCB防潮性测试)、IEC 60068 2-3

典型条件

121℃ ± 2℃,100%RH饱和蒸汽,绝对压力约2.0 atm(≈205 kPa)

常用时长

48h / 96h / 168h(按产品等级与客户规格定制)

是否加电

无偏压、无通电(饱和液态水会导致短路假象)


测试原理

金鉴实验室工程师将样品放入PCT高压蒸煮箱内腔,加热去离子水产生饱和蒸汽,使腔体内温度升至121℃、压力升至约0.2 MPa。在饱和蒸汽环境下:

1. 水汽快速渗透:高温高压下水分子动能极高,迅速渗入塑封料内部、树脂 玻纤界面、涂层与基材之间的微观孔隙;

2. 材料水解加速:环氧树脂、玻纤布界面、阻焊层等有机材料在高温高湿下发生水解,分子链断裂,结合力下降;

3. 分层与起泡:吸湿后层间结合力劣化,在后续回流焊或高温应力下极易发生分层、起泡("爆米花效应");

4. 金属腐蚀:水汽携带微量离子污染物侵入金属化区域,引发引脚、焊盘、键合线腐蚀。

全程不施加偏置电压,纯靠湿热应力加速,评估的是材料与封装结构本身的耐水侵蚀能力。


判定标准


判定项

合格要求

外观

无分层、无起泡、无白斑(Measling)、无基材裂纹

阻焊层

不起皱、不剥离、不变色、不失去光泽

孔壁/焊盘

无孔壁分离(PTH Crack)、无铜箔与基材分离、无焊盘腐蚀

电气性能

绝缘电阻满足客户规格(常规≥10⁸Ω),无功能失效

机械性能

剥离强度保持率≥80%(材料对比试验时)


失效后可配套金相切片、SEM EDS分析,确认分层位置、腐蚀产物形貌与失效路径。


常用试验条件一览


条件编号

温度

湿度

压力

时长

典型用途

PCT-A

121C°

100RH%

-2atm

96h

半导体塑封器件可靠性鉴定(最常用)

PCT-B

121C°

100RH%

2atm

48h

PCB基材/阻焊层快速筛选

PCT-C

121C°

100RH%

2atm

168h

车规/高可靠器件 摸底试验

PCT-D

121C°

100RH%

1.5atm

更长周期

敏感器件、FPC柔性板温和加速


支持依据客户规格书自定义温度、压力、时长;可增加回流焊预处理(模拟MSL湿敏等级)后再做PCT,复现真实SMT组装后的分层风险。


三、适用样品与领域


大类

具体样品

重点评估

半导体封装

塑封IC、MOSFET、IGBT、二极管、LED封装、晶圆级封装(WLP)

封装分层、爆米花效应、键合线腐蚀、湿气阻隔能力

PCB/载板

刚性PCB多层板、FPC挠性板、IC封装载板、HDI板

层间分层、白斑、孔壁分离、阻焊层附着力

电子元器件

连接器、继电器、传感器、晶振、光电器件

密封性能、引脚腐蚀、绝缘性能下降

材料验证

环氧基板材料(FR4/高频板/高速板)、PP半固化片、阻焊油墨、模塑料

材料耐水解性、层间结合力保持率、吸水膨胀率

下游行业

汽车电子、通信服务器、消费电子、工业控制、新能源光伏、LED照明、军工航天等高可靠性领域。


四、业务用途

1. 塑封器件抗湿气能力快速筛选:评估IC封装在潮湿环境下的可靠性,预判"爆米花"分层风险;

2. PCB基材与层间结合力验证:快速识别多层板分层、白斑、玻纤 树脂界面水解缺陷;

3. 阻焊层/表面处理附着力考核:检验绿油、OSP、ENIG等表面处理在湿热老化后的剥离、起泡、腐蚀情况;

4. 材料选型对比:不同板材、不同阻焊油墨、不同模塑料之间的耐湿热性能横向对比;

5. 失效复现与机理分析:针对现场出现的分层、腐蚀、漏电失效,通过PCT复现并定位根因;

6.客户认证与体系审核:满足IATF16949、ISO17025、IPC 6012 Class 2/3、JEDEC等体系与产品认证要求。


五、金鉴实验室交付内容

1. 正式检测报告:完整记录试验条件(温度/湿度/压力/时长)、预处理信息、试验前后外观检查照片、电气性能数据、判定结论;

2. 原始试验记录:温度 时间曲线、压力 时间曲线、设备运行日志;

3. 失效分析配套:失效样品可追加金相切片(分层位置确认)、SEM-EDS(腐蚀产物/界面形貌)、染色渗透法(分层范围测绘);

4. 工程师专业点评:针对失效模式给出材料选型、工艺改进建议,降低后续湿热失效风险。


六、客户需提供资料

1. 样品基础信息:样品类型、尺寸数量、封装形式、板层结构、铜厚、表面处理方式;

2. 预处理要求:是否需要回流焊模拟(MSL等级、回流次数)、是否需要烘烤预处理;

3. 试验条件:温度、压力、试验总时长(如客户有规格书请随样品提供);

4. 判定标准:外观/电气/机械性能的合格阈值,可引用IPC-6012、JESD22-A102或客户企业标准。


七、金鉴实验室服务说明

计费模式: 按样品数量、试验时长计费;批量样品可优惠报价;

样品属性: 破坏性加速试验,测试后样品不可恢复;剩余样品可返还;

测试周期: PCT本体试验96h起算,加上试验前后外观/电测检查,整体周期约 5-7个工作日;168h长周期需协商排期;

保密机制: 样品、测试数据、方案严格保密,支持签署NDA。

备注:PCT为无偏压纯湿热加速试验,若需评估带电状态下的绝缘电阻漂移、CAF导电阳极丝、电化学迁移,请选用 B-HAST(偏压高加速温湿度试验) 或 THB双85偏置试验。


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