上一期迅达与分享了在裂纹导致的失效案列中的发现:元件裂纹是PCB烧毁的另一个常见来源。今天我们来看看水份即湿度不同在测试中会有什么样的发现。Kevin Knadle在此方面做了很多细致的研究,提出绝缘电阻测试过大的湿度依赖性导致了实验室测试之间的结果有显著差异。实验发现:50C/80%/15v的条件近似地代表现场的条件,而条件65C/85%/100v则更有利于发现PCB中的各个弱点,以便进行可靠性的比较
参考上图实验结果,对比实验观察显示,不同温湿度的绝缘测试条件下测试结果之间的差异很显著:所有材料在50C/80%条件下都通过了300小时,只有D材料未能通过近600小时的加时测试;而所有材料在65C/85%的条件下时均在50小时内失效,并在失效分析中发现了多种失效机制。这两种测试都有价值,作者倾向于在可能的情况下使用这两种测试条件,并做以下解释或理解:50C/80%/15v /300小时测试结果最能代表这些经过验证的层压板在实际工作环境中的可靠性;65C/85%/100v条件下的测试可用于发现这些经过验证的层压板中所有可能的层压板弱点和异物,进而在材料选择时提供更为精确缜密的对比数据。
65C/85%是积极筛选和比较层压板的有用测试条件,如果没有按照这种理解来应用,也可能会排除非常好的材料/技术,随着未来技术之间的距离越来越近,这种情况将变得更加重要。还要注意,65/85%的结果回避了大量具有挑战性的失效分析,以及相关的时间和成本;图9后面的65C/85%测试加上失效分析需要大约2个月的时间,价值至少为10k美元。另一方面,即使100-300小时的50C/80%测试也能发现图中导致现场故障的所有危险机制。一个只需要5-10天的成本有效的和确定的可靠性测试实际上可能被更频繁地使用,这反过来可能是未来更好的现场可靠性的关键。
此外,这种湿度依赖性是如此重要,以至于只需对湿度进行+/- 0.1°C精确控制,就可以进行准确和可重复的测试。最后,随着未来PCB技术推动间距减小和新材料的出现,业界现在必须准备定义正确的温度、湿度及偏压—一个可以筛选出危险的、绝对可靠的现场模拟机制。
来源:TTM Technologies 迅达科技