Moisture Sensitive Component Control Introduction 湿敏元件控制

1/30 Moisture Sensitive Component Control

Technology&Development( Suzhou )SOLECTRON

By Wenliang Sun 2002 年 1 月 29日

Moisture Sensitive Component Moisture Sensitive Component Control Introduction Control Introduction

湿敏元件控制湿敏元件控制




目的：通过此培训你能了解到

什么是湿敏元件？

为什么要控制湿敏元件？

怎样控制湿敏元件？

...




What’s the Moisture Sensitive Component ?

（什么是湿度敏感元件）部分 SMD 封装的元件容易吸收空气中的湿气，在经过高温回流焊后容易产生一些质量问题，我们称这些元件为“湿度敏感元件”。这些元件通常包括以下形式：

PLCC ， SOJ ， QFP ， BGA ， LCC ， PGA ， CSP 等等。




•为什么要严格控制湿敏元件？•怎样识别湿敏元件•应用范围•湿敏元件的级别•湿敏元件的封装•包装要求•干燥途径•湿敏元件的控制

内容




为什么要严格控制湿敏元件•使塑料封装分层•元件内部爆裂•Bond 损坏，接线折断， Bond 抬高，内模抬高，薄膜裂开等等•特别严重时会造成元件外部裂开，这就是常说的“爆米花”现象




爆米花现象




爆米花现象图解




内部分层现象




芯片与承载面分层




芯片与封装体分层




金属离散现象




芯片脆化芯片脆化




芯片粘结点断裂




芯片内金线断裂现象




怎样识别湿敏元件识别标签

• Moisture Sensitive Identification （湿敏元件标志） : MSID shall be affixed to the lowest level shipping container that contains the MBB.

• Caution （警告标签） : “Caution” 警告标签应该贴在 MBB 包装袋外。




怎样识别湿敏元件SIC

每种项目均会有一份 SPECIAL SIC 来列出该项目的所有湿度敏感元件，我们可以使用此 SIC 来判断。




湿敏元件应用范围范围•回流焊工艺• 局部加热，热风枪返修等直接接触操作湿敏元件的地方

不适用范围• 波峰焊工艺• 元件直接插装在插座中• PTH 插装元件




湿敏元件的级别Level Floor Life of Moisture Sensitive Comp.

1 UNLIMITED at 85% RH

2 1 YEAR at 30OC/60% RH maximum

3 1 WEEK at 30OC/60% RH maximum

4 72 HOURS at 30OC/60% RH maximum

5 24 or 48 HOURS at 30OC/60% RH maximum6 Mandatory Bake

Floor Life: the time period which begins after moisture sensitive devices are removed from moisture barrier bags and controlled storage environments to the time when the devices have absorbed enough moisture to be susceptible to damage during reflow.

Mandatory Bake: Bake before use and once baked must be reflowed within the time limit specified on the label




湿敏元件的干燥封装干燥包装 :

在湿敏元件存储和运输过程中的一种保存方法。

包括 :

• MBBs : Moisture Barrier Bags （防湿包装袋）

• Preprinted moisture sensitive warning label （预印警告标签）• Desiccant Material （干燥剂）• HIC : Humidity Indicator Card （湿度指示卡）

干燥包装至少保证该封装内的元件在不打开封装的情况下，在 30℃， 60 ％ RH 的环境中自封装之日起保存 12 个月。生产厂商必须将封装日期标识在封装袋外。Shelf Life: the minimum time that a dry-packed moisture sensitive device may be store in an unopened MBB.




Humidity Indicator Card (HIC)在湿敏元件的干燥封装中需放入湿度指示卡以帮助判断该封装内的元件是否失效，湿度指示卡样本如下：

Indicator

20 ％

5 ％

10 ％如果 10%RH 或以上的指示点变成粉红色，则该封装内的元件已失效，须烘烤后再使用；如果 10％ RH 以下的点变成粉红色，其他点未变色，则可以继续使用。




湿敏元件控制标签

Time Out Emp# Time In Emp# Hours

Total

取出使用时间重新保存时间员工号




存储

保存湿敏元件的两种可行方法 :

• 使用带干燥剂的防湿包装袋真空封装 ;

• 在环境是温度在 25+/-5OC 以及湿度 < 10%RH 的保干器中存储 : 可以使用氮气或干燥空气 .




烘干途径

当元件超出它使用范围，或者元件的状况以显示出元件已经因湿度造成了一

定的质量问题时，必须通过允许的途径对其进行干燥。两种常用的干燥途径 :

• 高温烘烤 : 125C5C for 24 hours +1/-0 hour (Tray)

• 低温烘烤 : 40C (+5/-0C) for 1928 hours at 5 %RH (Reel & Tube)

Caution:

烘烤元件可能会导致焊料氧化，从而导致焊接不良。在设置烘烤温度以及时间时要考虑这些因素。当需要进行重复烘烤时，最好能与供应商进行商讨。




烘烤跟踪标签

Bake Type High LowBake temp. 120~125oC 40~45oCBake Time 24hours 192hours

Bake Type Emp#Time inT- time out A-time out

烘烤类型

放入烤箱时间

预计取出时间

实际取出时间




新的干燥途径 Vacuum Baking Oven （真空烘烤箱） :• Baking Temperature （烘烤温度） : 70 OC

• Baking Time （烘烤时间） : 24 hours

• Vacuum Level （真空度） : <10 pa

( PM of baking oven is very important to

insure vacuum level <10 Pa)




湿敏元件控制( 回流焊 )

•元件本体温度不得超过 220oC

• 如果需进行两次以上回流焊，必须注意在湿度敏感元件的使用范围之内完成，特别是双面板。• 在使用清洗工艺时必须注意湿敏元件的控制。• 同一元件最多只能过三次回流焊，如果实在需要进行三次以上的回流焊工艺，必须与供应商联系商讨。




湿敏元件控制( 返修工艺 )

• 在从线路板上取下元件时最好使局部加热温度不得超过 200OC.

• 如果必须使用 200OC 以上的温度进行返修，建议在返修之前先对整块线路板进行烘烤• 如果元件需重新使用，建议在使用前先进行烘烤，必须在它的使用寿命以内使用。




湿敏元件控制失效时间的计算

为了方便控制，在取出湿敏元件使用时必须预先计算出其失效时间，其公式如下：

失效时间＝使用寿命－已暴露时间＋现在时间




References参考资料

For further study Standard for Handling, Packing, Shipping, and Use of Moisture Reflow Sensitive

Surface Mount Devices (J-STD-033) Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface

Mount Devices (J-STD-020A) Procedures for Characterizing and Handling of Moisture/Reflow Sensitive ICs

(IPC-SM - 786A) Moisture-Induced Stress Sensitivity For Plastic Surface Mount Devices

(EIA/JESD22-A112-A) Packaging Material Standard for Moisture Sensitive Items (EIA-583) Moisture Sensitive Component Control Procedure (SWP-10058)




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