潮湿敏感度等级(STD标准)

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Copyright 2005 FPI inc,all right,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杭州电子科技大学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杭州电子科技大学,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,杭州电子科技大学,潮湿敏感度,对,J-STD-033B.1,的解读,Copyright 2005 FPI inc,all right,前言,MSD,控制的必要性,什么是,MSD,MSD,危害原理,MSL,细分,MSD,标识,MSD,储存和使用,MSD,降额,MSD,再干燥,MSD,返修,理解性,操作性,SMD,的到来引入了一个全新的可靠性质量问题,因为回流焊造成的裂缝和分层的封装损坏。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,控制的必要性,潮湿对可靠性带来的危害,电气短路,金属氧化,电化学腐蚀,MSD,危害,MSD,危害作用在焊接、包括维修的加热过程中。,重视并研究,MSD,问题，对加工、运输、器件选型和仓库管理起指导作用。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,控制的必要性,技术的进步加深,MSD,问题,面阵列封装器件,(,如：,BGA,CSP),使用数量的不断增加。面阵列封装器件趋向于采用卷带封装，每盘卷带可以容纳非常多的器件，这延长了器件的曝露时间。,贴装无铅化。无铅合金的回流峰值温度更高，它可能使,MSD,的湿度敏感性至少下降,1,或,2,个等级。,Copyright 2005 FPI inc,all right,什么是,MSD,MSD(Moisture Sensitive Devices),潮湿敏感器件,MSD,主要指非气密性,SMD,器件。包括塑料封装、其他透水性聚合物封装（环氧、有机硅树脂等）。一般,IC,、芯片、电解电容、,LED,等都属于非气密性,SMD,器件。,MSL(Moisture Sensitivity Level),潮湿敏感等级,MSD,分级，等级越高，对湿度越敏感，也越容易受湿气损害。可分为,1,、,2,、,2a,、,3,、,4,、,5,、,5a,、,6,，其中,1,级器件不是,MSD,。,Copyright 2005 FPI inc,all right,什么是,MSD,MSD,封装材料,以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳，成本较高，适用于可靠性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较差，但是成本低，因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用品的主流。,我们现在使用的器件主要以氧环树脂为主。,PS:,选用什么材质的器件封装和基板材质有关。,Copyright 2005 FPI inc,all right,什么是,MSD,常用术语,MBB:,Moisture Barrier Bag,防潮袋,HIC:Humidity Indicator Card,潮湿指示卡,Floor life:MSD,离开密封环境，暴露在空气中的时间,Shelf life:MSD,器件能存放在干燥袋中的最小时间，从袋密封日期开 始，通常最小不低于,12,个月,参考文献：,J-STD-033B.1 January 2007,J-STD-020D June 2007,J-STD-033A year 2002,JET113 May 1999,Intel Packaging Technology,J-STD-033:MSD,的处理、包装、运输。,J-STD-020:MSL,分类标准。,JEP113:MSD,标签说明。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,在回流区，整个器件要在,183,度以上,60-150s,左右，最高温度在,220-235,度（,SnPb,共晶）。,回流焊,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,无铅焊接的峰值温度、预热温度更高，最高温度在,245-260,度,。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,在回流区的高温作用下，器件内部的水分会快速膨胀，器件的不同材料之间的配合会失去调节，各种连接则会产生不良变化，从而导致器件剥离分层或者爆裂，于是器件的电气性能受到影响或者破坏。破坏程度严重者，器件外观变形、出现裂缝等（通常我们把这种现象形象的称作,“,爆米花,”,现象）。,像,ESD,破坏一样，大多数情况下，肉眼是看不出来这些变化的，而且在测试过程中，,MSD,也,不会表现为完全失效。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,引线剥离,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,封装分层破裂,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,模塑料吸水性实验,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,危害原理,影响,MSD,的参数主要是器件材料和器件的几何尺寸，几何尺寸主要是指厚度。,1.,厚度对器件潮湿敏感度的影响体现在两个方面：,1.,厚度大（体积大）的器件温度升高慢，相对厚度小（体积小）的器件来说危害时间短。,2.,湿气完全渗透厚度大的器件所需要的时间长，即其,Floor life,相对要长。,2.,材料对器件潮湿敏感度的影响体现在透水性,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSL,细分,潮敏等级,暴露在空气中的寿命,时间,环境,1,无限制,30/85%RH,2,一年,30/60%RH,2a,四周,30/60%RH,3,168,小时,30/60%RH,4,72,小时,30/60%RH,5,48,小时,30/60%RH,5a,24,小时,30/60%RH,6,标签上要求,30/60%RH,注：潮敏等级,6,的器件每次使用前都要烘烤,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,标识,level1,Level25a,Level6,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,标识,干燥剂计算,U=(0.304*M*WVTR*A)/D,U,干燥剂用量（单位）,M,密封储藏时间（月）,A MBB,表面积（平方英寸）,D,一单位干燥剂在,10%RH,、,25,时能吸收水总量（克）,干燥剂干燥能力未知的情况下使用简化公式,U=5 X 10,-3,*,A,WVTR,(Water Vapor Transmission Rate),小于等于,0.002,克,/100,平方英寸（,24,小时,40,）,根据托盘的吸湿性还要适当增加干燥剂,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,标识,湿度指示卡的读法,如变粉红需烘烤,如变粉红需更换干燥剂,指示剂,超出测量范围请丢弃该卡,避免接触金属,相对湿度,J-STD-033A,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,标识,湿度指示卡的读法,等级,2,部分,60%,不是蓝色时需要烘烤,潮湿指示剂,当,60%,粉红色时，不要将该卡放入袋中,等级,2a-5a,部分,10%,不是蓝色且,5%,粉红色时需要烘烤,相对湿度,J-STD-033B,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,标识,由于缺少规范，所以,HIC,的种类也有很多,。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,储存和使用,购买来器件应当检查标签，确定是否为,MSD,；,MSD,需检查包装是否密封，如有破损（无论有几层），应检查,HIC,是否变色。查看并记录封口日期，作为,Shelf Life,的启始时间。,不使用的,MSD,应当储存在密封的防潮袋或防潮箱内。,1.,推荐每次只取需要量的器件。,2.,即用即取，取出后迅速将防潮袋或防潮箱密封，减少,MSD,和干燥剂在空气中暴露时间。,3.,推荐在托盘、包装上贴加标签（最好区别普通标签的颜色，如使用黄色）做存取记录，跟踪管理。,使用,MSD,前应检查其干燥程度，如有需要再做相应烘干处理。,干燥剂在密封,MBB,中典型有效时间为,5,年,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,储存和使用,潮湿敏感等级,包装袋,（,Bag,）,干燥材料,（,Desiccant,）,潮湿显示卡,（,HIC,）,警告标签,（,Warning Label,）,1,无要求,无要求,无要求,无要求,2,防潮包装袋,要求,要求,要求,2a,5a,防潮包装袋,要求,要求,要求,6,特殊防潮包装袋,特殊干燥材料,要求,要求,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,储存和使用,我司使用的,MSD,器件,QFP,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,储存和使用,图例,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,降额,环境温度和器件厚度影响,Floor life,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,降额,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,降额,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,再干燥,通常，物料从贴片机上拆下以后，在再次使用以前，会一直存放在干燥的环境里，比如干燥箱，或者和干燥剂一起重新封装。很多组装人员认为，在器件保存在干燥环境以后，可以停止统计器件的曝露时间。事实上，一旦器件曝露相当长一段时间后（一小时以上），吸收的潮气将保留在包装内，向中央界面扩散，从而很可能对器件造成破坏。,最近的调查结果清晰的表明，器件在干燥环境下的时间与在环境中的曝露时间同样重要。有例子表明，湿度等级为,5,（正常的拆封寿命为,48,小时）的,PLCC,器件，干燥保存,70,小时以后，实际上，仅仅曝露,16,个小时，便超过了其致命湿度水平。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,再干燥,干燥剂暴露,30,分钟内的还可以继续使用。,时间重置,对于原本干燥的器件，暴露在不超过,30,/60%,，可以在室温下放回,MBB,或干燥箱内，由干燥剂干燥。,MSL 2,、,2a,、,3:,对于暴露时间少于,12,小时的零件在干燥环境持续,5,倍的时间，可以将,Floor life,重置为零。,MSL 4,、,5,、,5a:,对于暴露时间少于,8,小时的零件在干燥环境持续,10,倍的时间，可以将,Floor life,重置为零。,烘干后的器件可以将,Shelf life,置零。,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,再干燥,默认表,Copyright 2005 FPI inc,all right,详表（考虑了,Floor life,）,Copyright 2005 FPI inc,all right,MSD,再干燥,烘干时应注意,1.,一般装在高温料盘（如高温,Tray,盘）里面的器件都可以在,125,温度下进行烘烤，除非厂商特殊注明了温度。,Tray,盘上