常見(jiàn)溫度試驗(yàn)對(duì)比

在PCB行業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)IPC-6012C中，只有三個(gè)章節(jié)的試驗(yàn)牽涉到可靠性方面的要求，主要是介質(zhì)耐電壓、濕熱絕緣電阻（MIR）和熱沖擊（Thermal Shock），前兩者主要評(píng)估板材可靠性，后者主要評(píng)估電鍍銅可靠性。

熱沖擊試驗(yàn)來(lái)源于IPC-6012C 3.10.8章節(jié)的要求，依照IPC-TM-650 測(cè)試方法2.6.7.2測(cè)試，一般常用FR4材料的PCB選用條件D，在經(jīng)過(guò)高低溫循環(huán)100次之后，**次高溫電阻和最后一次高溫電阻的變化率不能超過(guò)10%，并且試驗(yàn)后做顯微剖切的鍍覆孔完整性合格。

IPC定義的熱沖擊（Thermal Shock）試驗(yàn)，其與封裝業(yè)JEDEC的溫度循環(huán)試驗(yàn)（TCT）類(lèi)似，但與JEDEC的熱沖擊試驗(yàn)（TST）有差異，因?yàn)镮PC的熱沖擊試驗(yàn)（TS）和JEDEC的溫度循環(huán)試驗(yàn)（TCT），都是基于空氣傳熱的，而JEDEC的熱沖擊試驗(yàn)（TST）是基于液體傳熱的，其溫度轉(zhuǎn)換速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于空氣傳熱，故如果客戶要求測(cè)試TS時(shí)，還是需要確定所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)條件。

JEDEC原為美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA之下屬團(tuán)體，現(xiàn)已獨(dú)立出來(lái)成為IC封裝業(yè)的專門(mén)組織，曾就有機(jī)IC載板與半導(dǎo)體成品之品檢與可靠度試驗(yàn)訂定許多規(guī)范，其涉及到溫度循環(huán)方面最常見(jiàn)的兩個(gè)試驗(yàn)如下：

TCT：參考標(biāo)準(zhǔn)JESD22-A104E，兩箱式Air to Air溫度循環(huán)試驗(yàn)(Temperature Cycling Test)，共有13種高低溫匹配與4種留置時(shí)間CycleTime(1、5、10、15分鐘)的級(jí)別對(duì)應(yīng)，以供用戶參考，如下圖2和圖3所示：

TST：參考標(biāo)準(zhǔn)JESD22-A106B，兩槽式Liquid to Liquid高低溫液體中之循環(huán)試驗(yàn)，特稱為T(mén)hermalShockTest熱沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)條件如下圖4所示:

不管是TCT或是TST試驗(yàn)，其試驗(yàn)時(shí)間都是很長(zhǎng)的，而IST時(shí)間明顯小于TCT和TST，常見(jiàn)的溫度循環(huán)測(cè)試曲線如圖5所示，由圖可以看出，液冷式的TST試驗(yàn)，高低溫轉(zhuǎn)換速率是**的，IST其次，TCT最小，而高低溫轉(zhuǎn)換速率越大，其對(duì)材料的沖擊也隨之增加，也就更容易失效：

IST試驗(yàn)雖然試驗(yàn)時(shí)間最短，但其也有不足之處，它的高低溫溫差是最小的，溫差決定了測(cè)試樣品的工作溫度范圍，溫差越大，代表樣品能工作在更高或更低的溫度，如圖6所示：

IST因?yàn)闇y(cè)試時(shí)間短，溫度轉(zhuǎn)換速率大，對(duì)測(cè)試樣品的疲勞老化影響也較大，故可以使試樣早早發(fā)生失效，比對(duì)圖7的IST失效數(shù)據(jù)和圖8的TCT失效數(shù)據(jù)，可見(jiàn)在相同的條件下，IST試驗(yàn)很早就發(fā)生的失效：