MSD培训教材

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,*,潮敏器件,（,（MSD）,控,控制技术,培训教材,一、概述,二、MSD,发,发展趋势,三、湿度敏,感,感危害产品,可,可靠性的原,理,理,四、MSD,标,标准,五、术语和,定,定义,六、MSD,敏,敏感等级定,义,义,七、MSD,包,包装技术要,求,求,八、MSD,操,操作要求,九、MSD,使,使用及注意,事,事项,一、概述,二、MSD,发,发展趋势,三、湿度敏,感,感危害产品,可,可靠性的原,理,理,四、MSD,标,标准,五、术语和,定,定义,六、MSD,敏,敏感等级定,义,义,七、MSD,包,包装技术要,求,求,八、MSD,操,操作要求,九、MSD,使,使用及注意,事,事项,湿度敏感器,件,件（,MSD,）对,SMT,生产直通率,和,和产品的可,靠,靠性的影响,不,不亚于,ESD,，所以需要,认,认识,MSD,的重要性，,深,深入了解,MSD,的损害机理,，,，学习相关,标,标准，通过,规,规范化,MSD,的过程控制,方,方法，避免,由,由于吸湿造,成,成在回流焊,接,接过程中的,元,元器件损坏,来,来降低由此,造,造成的产品,不,不良率，提,高,高产品的可,靠,靠性。,一、概述,二、MSD,发,发展趋势,电子制造行,业,业的发展趋,势,势使得,MSD,问题迫在眉,睫,睫。,第一、新兴,信,信息技术的,产,产生和发展,，,，对电子产,品,品可靠性提,出,出了更高的,要,要求。由于,对,对单一器件,缺,缺陷率的要,求,求，在装配,检,检测过程中,不,不允许有明,显,显的缺陷漏,检,检率。,二、MSD,发,发展趋势,第二，封装,技,技术的不断,变,变化导致湿,度,度敏感器件,和,和更高湿度,等,等级的敏感,器,器件的使用,量,量在不断增,加,加。比如：,更,更短的发展,周,周期、越来,越,越小的封装,尺,尺寸、更细,的,的间距、新,型,型封装材料,的,的使用、更,大,大的发热量,和,和尺寸更大,的,的集成电路,等,等。,二、MSD,发,发展趋势,第三，面阵,列,列封装器件,（,（如：,BGA,CSP,）使用数量,的,的不断增加,更,更明显的影,响,响着这一状,况,况。因为面,阵,阵列封装器,件,件趋向于采,用,用卷带封装,，,，每盘卷带,可,可以容纳非,常,常多的器件,。,。与,IC,托盘封装相,比,比，卷带封,装,装无疑延长,了,了器件的曝,露,露时间。,二、MSD,发,发展趋势,第四，贴装,无,无铅化的不,断,断推进，给,MSD,的等级造成,重,重大影响。,无,无铅合金的,回,回流峰值温,度,度更高，它,可,可能使,MSD,的湿度敏感,性,性至少升高,1,或,2,个等级，所,以,以必须重新,确,确认现在的,所,所有器件的,品,品质。,三、湿度敏,感,感危害产品,可,可靠性的原,理,理,BGA封装,结,结构,三、湿度敏,感,感危害产品,可,可靠性的原,理,理,在,MSD,暴露在大气,中,中的过程中,，,，大气中的,水,水分会通过,扩,扩散渗透到,湿,湿度敏感器,件,件的封装材,料,料内部。当,器,器件经过贴,片,片贴装到,PCB,上以后，要,流,流到回流焊,炉,炉内进行回,流,流焊接。在,回,回流区，整,个,个器件要在,183,度以上,30-90s,左右，最高,温,温度可能在,210-235,度（,SnPb,共晶），无,铅,铅焊接的峰,值,值会更高，,在,在,245,度左右。在,回,回流区的高,温,温作用下，,器,器件内部的,水,水分会快速,膨,膨胀，器件,的,的不同材料,之,之间的配合,会,会失去调节,，,，各种连接,则,则会产生不,良,良变化，从,而,而导致器件,剥,剥离分层或,者,者爆裂，于,是,是器件的电,气,气性能受到,影,影响或者破,坏,坏。破坏程,度,度严重者，,器,器件外观变,形,形、出现裂,缝,缝等（通常,我,我们把这种,现,现象形象的,称,称作,“,爆米花,”,现象）。像,ESD,破坏一样，,大,大多数情况,下,下，肉眼是,看,看不出来这,些,些变化的，,而,而且在测试,过,过程中，,MSD,也不会表现,为,为完全失效,。,。,4 潮,气,气浸入的途,径,径,潮气可以从,塑,塑封材料、,沿,沿器件引脚,框,框架浸入封,装,装内,失效案例,键合点（BOND）因,潮,潮敏发生而,抬,抬起，就直,接,接导致了器,件,件引脚与晶,片,片电路之间,的,的开路，从,而,而引起器件,失,失效。,这种失效通,过,过对器件引,脚,脚的I/V,曲,曲线测试就,能,能发现，引,脚,脚一般表现,为,为开路或时,连,连时断。,典型失效案,例,例,四、MSD,标,标准,引用标准,序号,编号,名称,1,J-STD-020C,Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Plastic Integrated Circuit Surface Mount Devices,2,J-STD-033B,Standard for Handling,Packing,Shipping,and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices,五、术语和,定,定义,塑封潮湿敏,感,感器件（MSD）：由,于,于塑料封装,材,材料的非气,密,密性，塑封,器,器件在潮湿,环,环境中容易,吸,吸收水汽。,表,表面安装工,艺,艺（回流焊,接,接）时，塑,料,料封装体内,吸,吸收的水汽,在,在高温条件,下,下气化膨胀,，,，引起器件,封,封装分层或,内,内部损坏等,可,可靠性缺陷,。,。具有该类,吸,吸潮特征的,器,器件定义为,潮,潮湿敏感器,件,件（MSD,）,）。,五、,术,术语,和,和定,义,义,MSD潮,湿,湿敏,感,感特,性,性的,主,主要,影,影响,因,因素,包,包括,：,：,a、,封,封装,因,因素,：,：,封装,体,体厚,度,度和,封,封装,体,体体,积,积；,b、,环,环境,因,因素,：,：,环境,温,温度,和,和环,境,境相,对,对湿,度,度；,c、,暴,暴露,时,时间,的,的长,短,短。,备注,：,：,1),、,、MSD,包,包括,但,但不,限,限于PSMD,。,。任,何,何潮,气,气可,渗,渗透,材,材料,封,封装,的,的表,面,面安,装,装工,艺,艺器,件,件均,为,为MSD,。,。,2),、,、PSMD潮,湿,湿敏,感,感定,义,义MSD,在,在表,面,面回,流,流焊,接,接工,艺,艺时,的,的高,温,温暴,露,露要,求,求。,采,采用,其,其它,非,非回,流,流焊,接,接工,艺,艺进,行,行安,装,装的MSD，,安,安装,时,时如,果,果器,件,件封,装,装体,温,温度500,32g,不可以,七,、,、MSD,包,包,装,装,技,技,术,术,要,要,求,求,湿,度,度,指,指,示,示,卡,卡,（,（HIC,）,）,湿,度,度,指,指,示,示,卡,卡,要,要,求,求,满,满,足,足MIL-I-8835,标,准,准,，,且,且,最,最,少,少,包,包,含,含5%RH,、,10%RH,、,60%RH3,个,色,色,彩,彩,指,指,示,示,点,点,，HIC,通,常,常,由,由,包,包,含,含,氯,氯,化,化,钴,钴,（,（,CobaltChloride,）,溶,溶,剂,剂,的,的,吸,吸,水,水,纸,纸,组,组,成,成,，,，,其,其,外,外,形,形,要,要,求,求,如,如,图,图,2,所,示,示,。,。,下,表,表,列,列,出,出,了,了,常,见,见,的,的,不,不,同,同,湿,湿,度,度,对,对,应,应,于,于,不,不,同,同,颜,颜,色,色,七,、,、MSD,包,包,装,装,技,技,术,术,要,要,求,求,2%RH,5%RH,5%RH,5%RH,5%RH,5%RH,5%,蓝色（干）,蓝色（干）,蓝色（干）,蓝色（干）,蓝色（干）,蓝色（干）,10%,淡紫色,淡紫色,淡紫色,淡紫色,淡紫色,淡紫色,60%,粉红色（湿）,粉红色（湿）,粉红色（湿）,粉红色（湿）,粉红色（湿）,粉红色（湿）,七,、,、MSD,包,包,装,装,技,技,术,术,要,要,求,求,潮,湿,湿,敏,敏,感,感,标,标,签,签,潮,敏,敏,识,识,别,别,标,标,签,签,（,（,MSIL,）,和,和,警,警,告,告,标,标,签,签,要,要,求,求,符,符,合,合,JEDECJEP113,标准。,MSIL,（,Moisture-sensitiveIdentifyLabel,），潮,敏,敏识别,标,标签，,其,其要求,见,见图,3,：,七、MSD包,装,装技术,要,要求,Moisture-sensitiveCautionLabel,，潮敏,警,警告标,签,签，其,要,要求见,图,图,4,。潮敏,警,警告标,签,签必须,包,包含器,件,件,MSL,、最高,回,回流焊,接,接温度,、,、存储,条,条件和,时,时间、,包,包装拆,封,封后最,长,长存放,时,时间、,受,受潮后,的,的烘烤,条,条件以,及,及包装,的,的密封,日,日期等,相,相关信,息,息。,七、MSD包,装,装技术,要,要求,八、MSD操,作,作要求,MSD,包装储,存,存环境,条,条件,/,存储时,间,间要求,MSD,一,一般采,用,用真空MBB,密,密封包,装,装。,密封MSD包,装,装存储,环,环境条,件,件要求,：,：,40,/90%RH,。,。,密封MSD包,装,装储存,期,期限要,求,求：,2,年（从MSD,密,密封日,期,期开始,计,计算）,。,。超存,储,储期MSD在,使,使用前,必,必须进,行,行干燥,处,处理和,器,器件引,脚,脚可焊,性,性检测,。,。,八、MSD操,作,作要求,MSD,车间寿,命,命降额,要,要求,MSD,包装拆,封,封后的,一,一般要,求,求在,30,/60%RH,环境条,件,件下存,放,放，但,公,公司存,储,储条件,可,可能不,满,满足上,述,述要求,。,。因此,，,，根据,公,公司生,产,产环境,的,的实际,情,情况，,参,参考,J-STD-033B,标准，,定,定义,MSD,车间寿,命,命的降,额,额要求,，,，具体,见,见表,4,：,封装类型以及元件体厚度,敏感度等级,5%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,3.1mm,包括PQFPs84Pins,PLCCs所有的MQFPs或所有的BGA1mm,2a,94,124,167,231,44,60,78,103,32,41,53,69,26,33,42,57,16,28,36,47,7,10,14,19,5,7,10,13,4,6,8,10,35,30,25,20,3,8,10,13,17,7,9,11,14,6,8,10,13,6,7,9,12,6,7,9,12,4,5,7,10,3,4,6,8,3,4,5,7,35,30,25,20,4,3,5,6,8,3,4,5,7,3,4,5,7,2,4,5,7,2,3,5,7,2,3,4,6,2,3,3,5,1,2,3,4,1,2,3,4,35,30,25,20,5,2,4,5,7,2,3,5,7,2,3,4,6,2,2,4,5,1,2,3,5,1,2,3,4,1,2,2,3,1,1,2,3,1,1,2,3,35,30,25,20,5a,1,2,3,5,1,1,2,4,1,1,2,3,1,1,2,3,1,1,2,3,1,1,2,2,1,1,2,2,1,1,2,2,1,1,1,2,35,30,25,20,2.1mm3.1mm,包括PLCCs（矩形）18-32Pins,SOICs（宽体）,SOICs20 Pins,PQFPs80 Pins,2a,58,86,148,30,39,51,69,22,28,37,49,3,4,6,8,2,3,4,5,1,2,3,4,35,30,25,20,3,12,19,25,32,9,12,15,19,7