电器元件防潮重要性

湿度对电子元器件和整机的危害一、湿度对电子元器件和整机的危害：1/4以上的工业制集成电路：潮湿对半导体产业的危害主要表现在潮湿能透过IC塑料封装从引脚等缝隙侵入ICIC吸湿现象。在SMT过程的加热环节中形成水蒸气，产生的压力导致IC树脂封装开裂，并使ICPCB因水蒸气压力的释放，亦会导致虚焊。依据IPC-M190J-STD-033SMD10%RH湿度以下的枯燥箱中放置暴露时间的10倍时间，才能恢复元件的“车间寿命行清洗烘干，但待其降温后仍旧会受潮气的影响，降低产品的合格率。因此在清洗烘干后应存放于40%RH以下的枯燥环境中。PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等，均会受到潮湿的危害。作业过程中的电子器件：封装中的半成品到下一工序之间；PCB封装前以及封装后到通电之间；拆封后但尚未使用完的IC、BGA、PCB尚未包装的产成品等，均会受到潮湿的危害。成品电子整机在仓储过程中亦会受到潮湿的危害。如在高湿度环境下存储时间过长，将导致故障发生，对于计算机板卡CPU等会使金手指氧化导致接触不良发生故障。电子工业产品的生产和存储环境湿度应当在40％以下。有些品种还要求湿度更低。二、企业如何用现代化的手段治理电子产品的存放环境综上所述，湿度是企业产品质量的致命敌人，那么，企业应当如何来治理电子产品的存放湿治理呢？传统的治理方法就是：由仓管员或治理人员不定时查看、记录仓库和车间的湿度值，觉察特别状况即使用加湿或除湿设备掌握仓库、车间的湿度。这样的治理方法比较费时间和人力，而且记录的数据由于有人为的因素，数据不是很客观，这样的方法不太符合现代化企业治理的要求；而在物流方面，企业根本没有方法治理运输车辆上的温湿度变化。那么能有什么样的方法才能使企业治理既科学又标准呢？其实很简洁，这些都可以由温湿度自动记录仪来帮你做到！如何有效掌握保护湿度敏感电子元器件〔MSD〕湿度敏感器件〔MSD〕对SMT生产直通率和产品的牢靠性的影响不亚于ESD，所以生疏MSD的重要性，深入了解MSD的损害机理，学习相关标准，通过标准化MSD的过程掌握方法，避开由于吸湿造成在回流焊接过程中的元器件损坏来降低由此造成的产品不良率，提高产品的可靠性是SMT不行推脱的责任。一、MSD的进展趋势电子制造行业的进展趋势使得MSD问题迫在眉睫。第一，兴信息技术的产生和进展，对电子产品牢靠性提出了更高的要求。由于对单一器件缺陷率的要求，在装配检测过程中不允许有明显的缺陷漏检率。其次，封装技术的不断变化导致湿度敏感器件和更高湿度等级的敏感器件的使用量在不断增加。比方：更短的进展周期、越来越小的封装尺寸、更细的间距、型封装材料的使用、更大的发热量和尺寸更大的集成电路等。第三，面阵列封装器件〔如：BGA,CSP〕使用数量的不断增加更明显的影响着这一状况。因为面阵列封装器件趋向于承受卷带封装，每盘卷带可以容纳格外多的器件。与IC托盘封装相比，卷带封装无疑延长了器件的曝露时间。第四，虽然贴装无铅化颇具争议，但随着它的不断推动，也会给MSDMSD的湿度敏感性12个等级，所以必需重确认现在的全部器件的品质。由于产品大量定制化和物料外购化的大举推动。在PCB装配行业，这种现象转变为“高混合”型生产。通常，每种产品生产数量的减小导致了生产线的频繁切换，同时延长了湿度敏感器件的曝露时间。每当生产线切换为其他产品时，很多已经装到贴片机上的器件不得不拆下来。这就意味着，大量没有用完的托盘器件和卷带器件临时储存起来以备后用。这些封装在托盘和卷带里的没在装配和处理期间，不仅额外的曝露时间可以导致湿度过敏，而且枯燥储存的时间长短也对此有影响。二、湿度敏感器件依据标准，MSD主要指非气密性(Non-Hermetic)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IC、芯片、电解电容、LED等都属于非气密性SMD器件。MSD的湿度敏感级别按J-STD-0206FloorLife〔车间寿命、体积大小及受此影响的回流焊接外表温度。影响MSL的因素主要有Dieattachmaterial/process、NumberofpinsEncapsulation(moldcompoundorglobtop)material/processDiepadareaandshape、Bodysize、Passivation/diecoating、Leadframe/substrate/and/orheatspreaderdesign/material/finish、Diesize/thickness、Waferfabricationtechnology/process、Interconnect、Leadlocktapingsize/locationaswellasmaterial等。工程争论显示，经过温度曲线设置一样的焊接炉子时，体积较小的SMD器件到达的温度要比体积大的器件的温度高。因此体积偏小的器件会被划分到回流温度较高的一类。虽然承受热风对流回流焊可以减小这种由于封装大小造成的温度差异，但这种温度差异还是客观存在的。这里提到的“体积”为长×宽×高，这些尺寸不包括外部管脚，温度指的是器件上外表的温度。湿度敏级别为1的，不是湿度敏感器件。三、湿度敏感危害产品牢靠性的原理在MSD暴露在大气中的过程中，大气中的水分会通过集中渗透到湿度敏感器件的封装材料内部。当器件经过贴片贴装到PCB上以后，要流到回流焊炉内进展回流焊接。在回流区，整个器件要在183度以上30-90s左右，最高温度可能在210-235度〔SnPb共晶，无铅焊接的峰值会更高，在245度左右。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协作会失去调整，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〔。ESD破坏一样，大多数状况下，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。四、MSD涉及的制造工艺MSD只会在承受Convection、Convector/IR、IR、VPR的BulkReflow工艺过程受到影响，固然，在通过局部加热来撤除或者焊接器件的工艺过程中--如“热风返工”的工艺中也要严格控制MSD的使用。其他诸如穿孔插入器件或者Socket固定的器件，以及仅仅通过加热管脚来焊接的工艺〔在这种焊接过程中，整个器件吸取的热量相对来讲要小的多〕等。五、MSD标识和跟踪要掌握MSD，首先要考虑的就是器件的正确标识。绝大多数状况下，器件制造商在MSD封装IPC/JEDEC标签标识方面的指导原则，实际上MSD的标识是各种各样，有的仅仅承受手写在包装袋上来注明MSL，有的则用条形码来记录MSL，有些就没有任何标示，或者是收到物料时器件没有进展防潮包装。假设收到物料时，器件没有进展防潮包装，或者包装袋上没有进展恰当的标识，那么这些物料很可能被认为是非湿度敏感的，这就很危急了。避开这种状况的唯一措施就是建立包括全部MSD的数据库，以确保来料承受或来料检测时物料是被正确包装的。除了通过观看原包装上的标签，没有其他MSD数据库本身就是一个挑战性的工作。其次，一旦把器件从防潮保护袋中拿出来，就很难再次确认哪些是湿度敏感器件。为了获得任何可能的掌握措施，很有必要为物料处理人员和操作工供给便利和牢靠的方法以获得物料编码JEDEC/EIAJ标准规定，大局部MSD都被封装在塑料IC托盘内。不幸的是，IC托盘没有足够的空间来贴标签，大多数状况下，人们直接把几张纸或者不干胶标签贴在货架、喂料器、防潮柜或者袋子上来区分每种托盘。经过不同的流程以后，器件相关的全部信息必需从原始的标签完整的保存下来。在跟踪托盘物料封装和由此导致的人为错误的过程中，会遇到巨大的困难，有过SMT生产线经受的人对此深有感受。再者，MSD分为六类，依据标准，每一类掌握方法也相差很大；同时，一个生产工厂内的操作人员上千人，每个人的认知水平和学问水平都不一样，所以要保证每个人都对MSD了如指掌，操作不消灭任何失误，实在是一个浩大的工程。在实际的操作中，简洁而有用的标识方法是：首先，对全部与此操作相关的人员不断培训和考核，至少保证其知道MSD是怎么一回事。其次，直到MSD标准操作的规章制度，奖罚清楚。MSDMSD大多数MSDMSL3MSDLevel3的方法进展处理和操作，这样就使得MSD的标识格外简洁。假设承受SAP系统，物料在入库的时候，收获库会在每盘物料的包装上贴上一个SAP标签〔SAP死的，操作人员会依据MSD列表中列出的MSD清单，把全部MSD的标签都使用醒目的黄色标签，其他物料全部使用白色标签。SAP标签是唯一的，而且与每种物料一一对应，不管物料走到哪里，SAP标签也跟到哪里，从而保证MSD受到全程标识和跟踪。为了确保物料在特定的时间内组装，组装人员可能会完全依靠物流治理层来进展掌握，这是最糟糕的做法。在某些时期，这种做法还可以承受，但随着器件制造工艺的变化和产品多样化的所以他们也不知道物料曝露了多久，更不了解已经超过拆封寿命的MSD的比例是多少。BGA，现在取出一盘〔卷带包装〕BGAPBGA472小时。这就意味着，12块/小时。为了在器件失效以前完成生24小时，必需连续三天不停机生产。同时必需考虑SMT生产线上料调试〔可望不进展离线上料其次，还必需考虑大多数生产状况：每天进展一个或更多的产品切换，导致屡次更换物料。由于同一盘料被屡次从贴片机上换上换下，使器件的曝露时间成倍增加。在整个曝露时间中，还必需考虑枯燥储存的时间，下面会提到这个问题。当考虑了器件各个方面的实际寿命以后，会觉察在回流焊以前超过拆封寿命的器件，其数量占据格外大的比例。SAP标签上手工记录元器件首次从防潮保护袋拆出的日期和时间，并注明截至日期。在截至时间内，没有用完的物料必需放在防潮柜内。假设使用的元器件超过了截至日期，必需依据规定进展处理。六、配送适量的物料为了确保物料在当班8最小的原则。假设在8小时以内，仍旧有器件曝露在工作环境中，则还有时机退回到枯燥环境中进展充分的枯燥保存。因此，在每次配料时，必需具体计算每个MSD的数量，固然要考虑不良物料的比率。七、MSD存储问题通常，物料从贴片机上拆下以后，在再次使用以前，会始终存放在枯燥的环境里，比方枯燥箱，或者和枯燥剂一起重封装。很多组装人员认为，在器件保存在枯燥环境以后，可以停顿统计器件的曝露时间。其实，只有在器件以前就是枯燥的状况下，才可以这样做。事实上，一旦器〔一小时以上器件的内部，从而很可能对器件造成破坏。最近的调查结果清楚的说明，器件在枯燥环境下的时间与在环境中的曝露时间同样重要。最近，朗讯科技的Shook和Goodelle发表了与此相关的论文，论道精辟。有例子说明，湿度敏感级别5〔48小时〕PLCC70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。争论说明，SMD器件从MBBFloorLife与外部环境状况呈肯定的函数关系。保守的讲，较安全的作法就是严格依据J-STD-020和J-STD-033的标准对器件进展掌握。假设MSD〔30分钟以内没有超过30℃/60%,那么用枯燥箱或防潮袋对器件连续存储即可。假设承受枯燥袋存储，只要曝30分钟，原来的枯燥剂还可以连续使用。2～4MSD125倍的曝露时间。枯燥介质可以是足够多的枯燥剂，也可以承受枯燥柜对器件进展枯燥，枯燥柜10%RH以内。2、2a3，假设曝露时间不超过规定的FloorLife，器件放在≤10%RH的枯燥箱内的那段时间，或者放在枯燥袋的那段时间，不应再计算在曝露时间内。对5～5aMSD8时间为10对器件进展枯燥，枯燥箱的内部湿度要保持在5%RH以内。枯燥处理以后可以从零开头计算器件的曝露时间。5％RHMBBShelfLife不受限制。八、MSD包装很多公司会选择对没有用完的MSDMBB、枯燥剂、HIC等，不同等级的MSD其打包的要求是不一样的。在用MBB密封以前，对于湿度敏感级别为2a～5a的器件必需进展枯燥〔除湿〕处理。由于盛放器件的料盘，如：Tray盘、Tube、Reel卷带等，和器件一块儿放入MBB时，会影响湿度等级，因此作为补偿，这些料盘也要进展枯燥处理。九、MSD的枯燥方法一般承受的枯燥方法是在肯定的温度下对器件进展肯定时间的恒温烘干处理。也可以利用常温自动枯燥箱来对器件进展枯燥除湿。依据器件的湿度敏感等级、大小和四周环境湿度状况，不同的MSD的烘干过程也各不一样。依据要求对器件枯燥处理以后，MSDShelfLifeFloorLife可以从零开头计算。MSD曝露时间超过FloorLife，或者其他状况导致MSD四周的温度/湿度超出要求以后，其枯燥方法具体可参照最的IPC/JEDEC标准。假设器件要密封到MBB里面，必需在密封前进展枯燥。6MSD在使用前必需重烘干，然后依据湿度敏感警示标志上的说明在规定的时间内进展回流焊接。MSD进展烘烤时要