评定封装可靠性水平的MSL试验

MSL试验

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%V#JyX7f"I0图2为不同的模塑料(不同的封装形式)在121℃／100％RH／15：Psig的潮气中的吸湿状况和其吸湿达到饱和所需要的时间。从模塑料的材料来看，模塑料4的抗潮性优于模塑料1，而模塑料1的抗潮性则优于模塑料3；从材料吸湿达到饱和的时间来看，TSSOP8封装的抗潮性劣于SOIC8封装，而SOIC8封装的抗潮性则劣于SMD8封装。6sigma品质网6kGy,dx {s
6sigma品质网_QY \w2X$[4NS(2)适用范围6sigma品质网g{z j[!u8A`v
2S4{.Y{sv-}*MFR0适用于非气密性固态表面贴装器件
;y6K ^ ~
unw9E#i HN1\)hC0(3)试验流程(见图3)6sigma品质网5mL(v U#JUT$y \1Z'|
$ke"u4C9xO0S m3f{0(4)潮气敏感度级别(见表2)6sigma品质网7m4`Tp&J5[2e5k-K
!Ni7APQ.YZv)iqYPf0(9)金属框架封装的分层的失效标准：
R$h{?T+l(P0
3h"Z8~0mT/V0·在芯片的有源区域没有分层；
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D0·任何芯片托板的接地区域金丝球焊表面或芯片上引线的器件的分层不大于10％；
m*L_cb]h H)_0·延着任何起隔离作用的聚合膜跨越任何金属界面的分层不大于10％；6sigma品质网i(N otm'sgXz(Q
XAzgY0(13)吸收和解吸曲线6sigma品质网Ur p2c#K7[R
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\4v%GMn!E0该曲线应由封装厂提供。
A)?i]-c06sigma品质网)Ucs*j(b%ud k(14)参考标准

MSD控制技术规范

1、简介：SMD器件的出现直接带来了新的挑战，而这些挑战的重心又在于包装的品质和可靠性，周围环境中的湿气会通过包装材料渗透到包装内部，并在不同材料的表面聚结。

在组装工艺中，SMD元件贴装在PCB 上时会经历超过200℃，在焊接时，湿气的膨胀会造成一系列的品质问题。

本规范遵照IPC/JEDEC有关的潮敏标准拟制，主要体现潮湿敏感器件在公司控制处理各环节的规范性要求。

本规范由塑封器件潮湿敏感定义、潮湿敏感器件分级要求、潮湿敏感器件包装要求、潮湿敏感器件干燥要求、潮湿敏感器件使用及注意事项等内容组成。

2、目的：为改进MSD控制水平，有效提高产品质量和可靠性，同时提高技术人员对潮敏器件的认识水平，规范研发、市场和生产阶段对易潮敏器件的正确处理。

3、范围：本规范规定了潮湿敏感器件等级要求、包装要求、操作及处理方法等方面的技术指标和控制措施。

本规范适用于步步高教育电子有限公司各类潮湿敏感器件（以下简称MSD）验收、储存、配送、组装等过程中的管理。

供应商和外协厂商均可以参照本规范执行。

4、职责：4.1 供应资源开发部负责湿度敏感器件的采购。

4.2 材料技术部负责提供湿度敏感器件的规格书。

4.3 工艺工程部负责湿度敏感器件的管控方案制定和外协生产MSD使用指导。

4.4 物流管理部仓储科负责对湿度敏感器件的储存（原包装密封储存、再次真空包装储存、干燥短期储存）。

4.5 品质部负责湿度敏感器件的来料检验和现场使用监督以及使用异常的反馈。

4.6 生管部（含SMT外协厂商）负责湿度敏感器件的使用以及车间使用寿命的控制。

5、关键词：潮湿敏感、MSD、MSL、温度、相对湿度、干燥、烘烤、MBB6、7、术语和定义：➢PSMD（Plastic Surface Mount Device）：塑料封装表面安装器件。

➢MSD（Moisture Sensitive Device）：潮湿敏感器件。

指非气密性封装的表面安装器件。

➢MSL（Moisture Sensitive Level）：潮湿敏感等级。

MOSFET塑封料评估的环境试验与老化试验比对分析

MOSFET塑封料评估的环境试验与老化试验比对分析摘要：本文以理论分析加实验验证的方式讲述了MOSFET塑封料评估的环境试验与老化试验的比对分析，发现对于塑封料评估的可靠性试验设计必须合理，如果芯片工艺稳定，历史表现良好，那么环境试验比老化试验更直接有效的验证了塑封料的性能，但是对于无钝化层工艺或者历史表现一般的芯片而言，老化试验也是验证塑封料必不可少的测试项目。

关键词：功率MOSFET 塑封料可靠性环境试验老化试验0引言对于功率MOSFET的认证及可靠性试验的标准较多，像JEDEC,AEC,IEC,MIL,GJB等,标准中也有关于材料工艺变更等项目的可靠性测试项目选择指南，一般参考指南来选择测试项目即可，但是对于塑封料的评估来说，同时做环境试验和老化试验即需要大量的样品增加成本，试验周期也较长。

究竟是环境试验适合，还是老化试验更适合呢？哪个试验更能快速、有效的得出结论呢？而这两种试验结论的对比及失效模式又如何呢？本文通过理论分析并结合实际实验室的测试结果来分析说明对于MOSFET塑封料评估的环境试验、老化试验有效性及结果进行比对。

1功率MOSFET塑封料评估功率MOSET塑封料评估是指对产品塑封料的改善或者替换而做的评估测试。

对于MOSFET封装企业来说只有高品质的原材料才会有高品质的产品，但往往高品质伴随的是高成本，那么企业要增加利润、降低成本，就要在保证产品质量的前提对原材料进行持续改善或者重新寻找价格低、性能好的材料替换，而塑封料也是其中之一；而对于改善后或者替换后的塑封料是否符合质量要求，设计和执行系列验证测试就是评估，如果评估测试顺利通过，相关验证记录及报告完成且PCR通知到客户并同意，那么就可以实现正常生产。

2 MOSFET环境试验可靠性测试中的环境试验包括高温储存（HTS）,低温储存（LTS），高温蒸煮（PCT）,热冲击（TS），温度循环（TC）,温湿度储存（THS），潮气灵敏度等级试验（MSL）等，环境试验主要是考核MOSFET封装密封性及产品运输，贮存和使用条件下的性能，暴露和分析MOSFET在不同环境和应力条件下的失效规律和失效机理，为改进产品可靠性提供依据，是质量保证的重要手段。

可靠性测试介绍

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IC產品常用可靠性測試簡介
8. HTRB (High temperature reverse bias)---For Discrete H3TRB(High Humidity High Temperature Reverse Bias
目的：料件反偏條件下（施加電壓達到或者接近80%反向擊穿電壓）判定反向電流是否會發生持續增長以及判定材料的散熱性
失效機理:相對高壓蒸煮,偏置電壓在潮濕的晶片表面加速了鋁線及鍵合區的電化學腐蝕。同時，水汽帶入的雜質及塑封體內的雜質在電應力作用下富集在鍵合區附近和塑封體內引腳之間而形成漏電通道。
設備：恒溫恒濕柜（Temperature Humidity Chamber) 檢測標準：JESD22-A101C/電性測試符合Spec
條件： 1000 hrs 150℃,80% BVr Rating Sample Size: 77pcs
失效機理:高溫下芯片由於應力作用(溫度和電壓)表面和内部的杂质加速反应，暴漏出PN結的非完整性、晶片的缺陷及離子污染等級，使在兩個或是多個PN結之間形成大的漏電流
設備：恆溫恆濕柜 & DC Power 參考標準： JESD22-A101/AEC-Q1源自1IC產品常用可靠性測試簡介
5.THBT/THT (Temperature Humidity Bias Test)
目的：類比IC存儲高溫高濕下環境測試，測試內部電路與Package封裝，在長時間使用下耐濕度的可靠度
條件： 168/500/1000Hrs 85℃/85RH%,With Bias Vccmax Sample Size: 22/77pcs
可靠性:产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力
可靠性的概率度量称可靠度(即完成规定功能的概率)。产品或产品的一部分不能或将不能完成规定功能(Spec)的事件或状态称故障，对电子元器件来说亦称失效。

moisture sensitivity levels

湿敏级别湿敏级别（Moisture Sensitivity Levels，简称MSL）是指电子元器件在制造、运输和存储过程中对湿度变化的敏感程度。

湿敏级别的评定对于保证电子元器件的可靠性和寿命非常重要，特别是对于表面贴装技术（Surface Mount Technology，简称SMT）中使用的敏感元器件。

1. 湿敏级别的定义湿敏级别是根据电子元器件在制造和使用过程中对湿度变化的敏感程度进行分类和标识的。

它的定义主要基于JEDEC标准，即J-STD-020D，其中包含了不同级别的湿敏元器件的包装、存储和使用要求。

根据JEDEC标准，湿敏级别被分为6个级别，从MSL 1到MSL 6。

MSL 1表示最不敏感的级别，而MSL 6则表示最敏感的级别。

2. 湿敏级别的意义湿敏级别的评定对于电子元器件的可靠性和寿命至关重要。

电子元器件在制造和使用过程中，特别是在SMT过程中，会受到湿度的影响。

如果湿度超过了元器件的湿敏级别，会导致元器件内部的含水量增加，从而引起热膨胀、焊点裂开、金属腐蚀等问题，严重影响元器件的性能和可靠性。

因此，正确评定和标识湿敏级别，采取相应的包装、存储和使用措施，对于保证电子产品的质量和可靠性至关重要。

3. 湿敏级别的判定和标识为了正确评定和标识湿敏级别，需要根据元器件的特性和包装形式进行判定。

首先，需要了解元器件的湿敏性，即其对湿度的敏感程度。

一般来说，湿敏级别较低的元器件对湿度的敏感程度较小。

其次，需要了解元器件的包装形式。

不同的包装形式对湿度的敏感程度也有所不同。

例如，裸露的芯片比封装在塑料封装中的芯片更容易受到湿度的影响。

根据元器件的湿敏性和包装形式，可以判定其湿敏级别，并在元器件上标识相应的标志，以提醒使用者采取相应的措施。

4. 湿敏级别的包装、存储和使用要求根据JEDEC标准，不同湿敏级别的元器件有不同的包装、存储和使用要求。

首先，对于MSL 1级别的元器件，它们是最不敏感的元器件，可以在常温和湿度下存储和使用。

湿敏等级msl标准和处理方式

湿敏等级msl标准和处理方式湿敏等级（Moisture Sensitivity Level，MSL）是指半导体元器件在存储和使用过程中对湿度的敏感程度。

根据IPC/JEDEC标准J-STD-020，将元器件分为不同的湿敏等级，以指导其正确的处理和包装。

以下是常见的湿敏等级及其处理方式：1. MSL 1：无湿敏敏感性，通常无特殊要求。

可以按照常规方式进行存储和使用。

2. MSL 2：低湿敏敏感性。

应该进行密封包装，以防止吸湿。

如果封装被打开，元器件需要在规定的时间内使用完毕。

3. MSL 3：中等湿敏敏感性。

与MSL 2相似，也需要进行密封包装。

一旦封装被打开，元器件的使用时间限制更短。

4. MSL 4：高湿敏敏感性。

需要采用特殊的包装材料和方法进行密封，以最大程度地减少湿度的进入。

一旦封装被打开，元器件的使用时间非常有限。

处理湿敏元器件时，常见的步骤包括：1. 存储条件：根据元器件的湿敏等级，选择适当的存储环境，通常需要保持低湿度和恒温。

2. 封装保护：对于湿敏等级为MSL 2、3或4的元器件，必须使用密封包装材料（如铝箔袋）将其完全密封起来，以防止湿气进入。

3. 使用时间限制：一旦打开封装，应该在规定的时间内使用完毕。

超过使用时间限制，元器件的湿敏性可能会增加，导致损坏。

4. 烘烤处理：如果超过了使用时间限制或存储条件不当，可以考虑进行烘烤处理，以去除元器件内部的湿气。

但这个处理方法仅适用于特定的情况和特定的元器件类型。

请注意，在处理和使用湿敏元器件时，应严格遵循厂商提供的规范和指导，以确保元器件的可靠性和长期稳定性。

封装的可靠性测试

封装的可靠度认证试验元器件的可靠性可由固有的可靠性与使用的可靠性组成。

其中固有可靠性由元器件的生产单位在元器件的设计，工艺和原材料的选用等过程中的质量的控制所决定，而使用的可靠性主要由使用方对元器件的选择，采购，使用设计，静电防护和筛选等过程的质量控制决定。

大量的失效分析说明，由于固有缺陷导致的元器件失效与使用不当造成的失效各占50%，而对于原器件的制造可分为微电子的芯片制造和微电子的封装制造。

均有可靠度的要求。

其中下面将介绍的是封装的可靠度在业界一般的认证。

而对于封装的流程这里不再说明。

1．焊接能力的测试。

做这个试验时，取样数量通常用高的LTPD的低数目（LTPD=50%=5PCS）。

测试时须在93度的水流中浸过8小时，然后，如为含铅封装样品，其导线脚就在245度（+/-5度误差）的焊材中浸放5秒；如是无铅封装样品，其导线脚就在260度（+/-5度误差）焊材中浸放5秒。

过后，样品在放大倍率为10-20X的光学显微镜仪器检验。

验证的条件为：至少导线脚有95%以上的面积均匀的沾上焊材。

当然在MIS-750D的要求中也有说明可焊性的前处理方法叫水汽老化，是将被测样品暴露于特制的可以加湿的水蒸汽中8+-0.5小时,,其实际的作用与前面的方法一样.之后要进行干燥处理才能做浸锡处理。

2．导线疲乏测试。

这测试是用来检验导线脚接受外来机械力的忍受程度。

接受试验的样品也为LTPD的低数目（LTPD=50%=5PCS），使试样放在特殊的仪器上，如为SOJ或TSOP型封装的小产品，应加2OZ的力于待测脚。

其它封装的产品，加8OZ于待测脚上。

机器接着使产品脚受力方向作90度旋转，TSOP的封装须旋转两次，其它封装的要3次旋转。

也可以根据实际情况而定。

然后用放在倍数为10-20X 倍的放大镜检验。

验证的条件为：导线脚无任何受机械力伤害的痕迹。

3.晶粒结合强度测试。

作这样的测试时，样品的晶粒须接受推力的作用，然后用放大倍数10-20X 的光学仪器检验。

温补晶振msl能力判定-概述说明以及解释

温补晶振msl能力判定-概述说明以及解释1.引言概述：温补晶振是一种常见的时钟源设备，用于为各种电子设备提供精准的时钟信号。

而MSL（Moisture Sensitivity Level）能力则是评估电子元件在运输和存储过程中对湿度的敏感程度的标准。

本文旨在探讨温补晶振的MSL能力判定方法，以帮助电子制造商更好地评估和选择适合的晶振产品，提高产品的可靠性和稳定性。

文章1.1 概述部分的内容1.2 文章结构文章结构部分描述了整篇文章的组织架构和内容安排。

本文共分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，我们将首先概述温补晶振msl能力判定的主题，介绍文章的背景和意义，引出文章讨论的目的。

通过引言，读者可以对整篇文章的主题有一个初步了解。

正文部分将主要讨论温补晶振的概念、MSL能力的意义以及MSL能力判定的方法。

这三个方面是本文的核心内容，我们将深入探讨温补晶振和MSL能力在电子产品中的重要性，以及如何判定MSL能力的方法。

在结论部分，我们将对温补晶振msl能力判定的重要性进行总结，展望未来该领域的发展方向，并提出结论。

通过整篇文章的分析和讨论，我们将得出结论并为读者提供对此主题的深刻理解和启发。

总体来说，文章结构清晰明了，逻辑性强，读者可以通过文章的组织框架快速了解本文探讨的主题并深入阅读相关内容。

1.3 目的文章的目的是明确温补晶振MSL能力判定的重要性，以及为读者提供清晰的方法和思路，帮助他们更好地理解和掌握这一领域的知识。

通过本文的阐述，读者能够深入了解温补晶振和MSL能力的概念，了解如何准确判定这种能力，进而提升自己在相关领域的水平，为未来的工作和研究提供指导和参考。

同时，通过对温补晶振MSL能力判定的探讨，也可以为该领域的发展提供一定的借鉴和启示。

希望本文能够对读者有所帮助，激发他们对这一领域的兴趣和研究热情。

2.正文2.1 温补晶振的概念温补晶振是指针对晶体振荡器在不同温度条件下频率漂移较大的问题，采用温补技术进行调整和补偿，使其在不同温度范围内频率稳定。

led的msl等级

led的msl等级LED的MSL等级是指LED产品的湿敏等级（Moisture Sensitivity Level），也称为湿敏等级。

湿敏等级是指LED产品在制造、存储和运输过程中对湿度的敏感程度。

湿敏等级决定了LED产品在生产和使用过程中的湿度要求以及湿敏等级符号。

湿敏等级通过MSL等级表示，一般用数字1到6表示，数字越小表示对湿度的敏感程度越高。

MSL等级是根据JEDEC标准定义的，JEDEC是全球半导体行业的标准化组织，负责制定半导体器件和电子组件的标准。

MSL等级的定义主要是为了保证LED产品在制造、存储和运输过程中不受潮湿环境的影响，以保证其性能和可靠性。

不同的MSL等级对应不同的湿度要求和湿敏等级符号。

MSL等级1表示最低的湿敏等级，即对湿度的敏感程度最低。

这类LED产品可以在无限期的环境下存储和使用，不需要特殊的湿度要求。

湿敏等级符号为M1。

MSL等级2表示对湿度的敏感程度较低。

这类LED产品可以在相对湿度不超过30%的环境下存储和使用，湿敏等级符号为M2。

如果产品超过规定的存储时间限制或超过规定的环境条件，需要进行热处理，以消除潮湿环境对产品的影响。

MSL等级3表示对湿度的敏感程度中等。

这类LED产品可以在相对湿度不超过60%的环境下存储和使用，湿敏等级符号为M3。

与MSL等级2相比，MSL等级3的产品对湿度的容忍度更高，但仍需要注意湿度的控制。

MSL等级4表示对湿度的敏感程度较高。

这类LED产品可以在相对湿度不超过60%的环境下存储和使用，湿敏等级符号为M4。

与MSL等级3相比，MSL等级4的产品对湿度的容忍度更低，需要更加严格的湿度控制。

MSL等级5表示对湿度的敏感程度很高。

这类LED产品需要在相对湿度不超过30%的环境下存储和使用，湿敏等级符号为M5。

与MSL等级2相比，MSL等级5的产品对湿度的容忍度更低，需要更加严格的湿度控制。

MSL等级6表示对湿度的敏感程度极高。

这类LED产品需要在相对湿度不超过10%的环境下存储和使用，湿敏等级符号为M6。

集成电路封装可靠性定义和应用

KL4500 MP8000AN
SL7200
SP-G260 EMG-350
KL1000
装片胶对产品可靠性的影响
装片胶对产品可靠性的影响也是非常大的
装片胶对产品可靠性的影响
装片电胶对产品可靠性的影响
8290 8200T S502 EN4900 84-1 S210 DAD90 DAD87
84-3 84-3J 8006NS QMI538NB
如何从工艺角度做到产品零分层
MOLDING站工艺控制要点： 1. 模温、注射压强、注射速度、合模压力、保压时间 2. 清模润模 3. 塑封胶体偏位、错位 4. 料饼回温 5. 料饼有效期 6. 塑封内部空洞控制 7. 对BGA PEELING TEST \PLASMA后时间控制 8. 产品塑封前的时间控制 9. 后固化温度和时间 10.烘箱温度均匀度 11.QFN\BGA产品压块方式和重量及垫纸方式
• * 所有表贴封装的产品芯片与基岛面积比最小为30%.
•
若低于30%需进行工程风险评估(做MSL考核),
•
除非该封装可靠性的项目已经覆盖该框架的该情况
封装结构和可靠性
• 框架的半腐蚀结构形成塑封料把管脚嵌住，保证了产品的机械和应力可靠性，除了半腐蚀结构，还有开孔、开槽等类似作用的结构可以考虑利用。
• 可靠性方面是否会有影响需进一步评估。
导电胶对产品可靠性的影响
如何从工艺角度做到产品零分层
磨片站工艺控制要点：
1. 磨片应力控制甚至分层
防止芯片内部受损和背面粗糙防止芯片在D/B时芯片破裂
2. 芯片表面沾污芯片表面胶粘层的粘污会带来一些问题如影响打线等
如何从工艺角度做到产品零分层
划片站工艺控制要点： 1. 芯片要防止压区腐蚀和粘污和避免静电

msl1 msl2 msl3封装等级

msl1 msl2 msl3封装等级
MSL是湿度敏感等级的缩写，共分为1、2、2a、2b、2c、3、4、5、5a、5b、6共11个等级，其湿度敏感级别逐级递增。

具体含义如下：
- MSL 1（无湿敏性）：不受湿度影响，在无控制环境下存储和操作即可。

- MSL 2a、2b、2c：具有一定的湿敏性，需要在规定时间内焊接以避免潮湿引起的损坏。

- MSL 3：湿敏性较高，需要更严格的存储和操作条件，并在规定时间内焊接。

- MSL 4：非常湿敏性，要求在湿度受控环境中存储，并在规定的时间内进行焊接。

- MSL 5、5a、5b：极其湿敏性，要求存储和操作条件更为严格，并需在更短的时间内进行焊接。

- MSL 6：最高湿敏性，需要在封闭和湿度受控环境中存储，并在规定的时间内进行焊接。

不同MSL等级的IC烘烤时间要求不同，具体可参考JEDEC Standard，以MSL 3的IC 为例，如果芯片厚度为1.2mm，拆封后放置超过72小时，烘烤温度一般可选择125°C，需要9小时。

MSL 讲解

2.MSL产品包装要求
2.MSL产品包装要求
2.MSL产品包装要求
3.储存要求
4.不良现象处理方法
4.不良现象处理方法
MSL 讲解
1.MSL定义
MSL (Moisture Sentivity levels)，由小排到大，数字越小的表示其抗湿度能力越好；数字越大的，表示其可以曝露于环境湿气的时间要越短。以等级3 (level 3)来举例说明，如果零件暴露在摄氏温度30C与60％湿度以内的环境下，那么其存放时间就不可以超过192小时(其中需扣除ＩＣ半导体厂商的24小时的曝露时间，所以SMT表面贴着厂就只剩下168小时(=192-24)的车间时间了)，也就是说对于等级3的ＩＣ从真空包装中取出后，就必须在168个小时内打件并过完Reflow (回流焊)。如果不能在规定时间内பைடு நூலகம்完Reflow，就必须要重新真空包装，最好是重新烘烤后再重新包装，因为重新烘烤后的时间就可以归零重算。如果超过规定时间，则一定要重新烘烤后才能使用。

什么是MSL

什么是MSL(Moisture Sensitivity Levels)湿度敏感等级时间:2010-11-04 11:56来源: 作者:IC库存点击: 367次什么是MSL(Moisture Sensitivity Levels)湿度敏感等级MSL:Moisture Sensitivity Levels,中文名湿度敏感等级IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类，该文件的作用是帮助制造厂商确定元器件对潮湿的敏感性，并列出了八种潮湿分级和车间寿命(floor life)。

潮湿敏感水平SMD防湿包装拆开后暴露的环境车间寿命1 级暴露于小于或等于30°C/85% RH 没有任何车间寿命2 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 一年车间寿命2a 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 四周车间寿命3 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 168小时车间寿命4 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 72小时车间寿命5 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 48小时车间寿命5a 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 24小时车间寿命6 级暴露于小于或等于30°C/60%RH 72小时车间寿命(对于6级，元件使用之前必须经过烘焙，并且必须在潮湿敏感注意标贴上所规定的时间限定内回流。

)增重(weight-gain)分析用来确定确定一个估计的车间寿命，而失重(weight-loss)分析用来确定需要用来去掉过多元件潮湿的干燥时间IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准该文件提供处理、包装、装运和干燥潮湿敏感性元件的推荐方法。

干燥包装涉及将潮湿敏感性元件与去湿剂、湿度指示卡和潮湿敏感注意标贴一起密封在防潮袋内。

标贴含有有关特定温度与湿度范围内的货架寿命、包装体的峰值温度(220°C或235°C)、开袋之后的暴露时间、关于何时要求烘焙的详细情况、烘焙程序、以及袋的密封日期。

什么是MSL

什么是MSL(Moisture Sensitivity Levels)湿度敏感等级时间:2010-11-04 11:56来源: 作者:IC库存点击: 367次什么是MSL(Moisture Sensitivity Levels)湿度敏感等级MSL:Moisture Sensitivity Levels,中文名湿度敏感等级IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类，该文件的作用是帮助制造厂商确定元器件对潮湿的敏感性，并列出了八种潮湿分级和车间寿命(floor life)。

潮湿敏感水平SMD防湿包装拆开后暴露的环境车间寿命1 级暴露于小于或等于30°C/85% RH 没有任何车间寿命2 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 一年车间寿命2a 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 四周车间寿命3 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 168小时车间寿命4 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 72小时车间寿命5 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 48小时车间寿命5a 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 24小时车间寿命6 级暴露于小于或等于30°C/60%RH 72小时车间寿命(对于6级，元件使用之前必须经过烘焙，并且必须在潮湿敏感注意标贴上所规定的时间限定内回流。

)增重(weight-gain)分析用来确定确定一个估计的车间寿命，而失重(weight-loss)分析用来确定需要用来去掉过多元件潮湿的干燥时间IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准该文件提供处理、包装、装运和干燥潮湿敏感性元件的推荐方法。

干燥包装涉及将潮湿敏感性元件与去湿剂、湿度指示卡和潮湿敏感注意标贴一起密封在防潮袋内。

标贴含有有关特定温度与湿度范围内的货架寿命、包装体的峰值温度(220°C或235°C)、开袋之后的暴露时间、关于何时要求烘焙的详细情况、烘焙程序、以及袋的密封日期。

无铅装配中MSL等级对PBGA封装体翘曲的影响

屏蔽模量的测量结果分析，指导球间距为１毫米，不同封装尺寸，不同硅节点尺寸的ＰＧ．ＯＢＡ的无铅装配。
【键词】关
无铅翘曲ＰＧＢＡ线路板装配
试验内容介绍：
ＩＣＪＤＥ — Ｔ一２Ｃ对器件封装体湿度等Ｐ／ＥＣＪＳＤ００
维普资讯
【摘要】
本文介绍了一系列球间距为１毫米的塑封ＢＡ（．ＯＧ以下简称ＰＧＢＡ）在线路板上的焊接试验，经ＸＲＹ — — Ａ和ＣＳＭ检测，有短路，分层等焊接缺陷产生。试验中通过对热屏蔽模量的测量，评估ＰＧＡＢＡ封装体的翘曲以及ＭＳ等级与ＰＡ装配结果之间的关系，试验结果证明：ＰＧＬＢＢＡ器件封装体的翘曲和无铅回流温度的升高是导致焊接缺陷增多的根本原因。随着ＰＧ器件尺寸不断增大，硅节点尺寸的减小，封装体本身的翘曲也在逐渐增大，ＢＡ大的ＰＧ封装体（ＢＡ大于３毫米）ｌＣＪＤＥ５在Ｐ／ＥＣ标准中被明确指出，湿度／温度在ＭＳ一／６ｏ情况下，回流过Ｌ３２ＯＣ程会引起ＰＧＢＡ器件封装体的更加严重的翘曲，从而导致回流后ＰＧ周边焊球桥接，造成短路。传统的锡／ＢＡ铅焊接工艺中ＰＧ封装体的翘曲以及ＭＳ等级与焊接结果是相匹配的，而在无铅焊接过程中，回流温度要升高，以ＢＡＬ前标准中与之匹配的翘曲度及ＭＳ等级与无铅装配结果不再相符，本试验目的就是通过对不同封装尺寸，不同Ｌ湿度等级的ＰＧＢＡ组装焊接试验，找出适合无铅温度的ＰＧ封装体翘曲与ＭＳ等级加入到ＩＣ准中，通过热ＢＡＬＰ标

封装的JEDEC标准

封装的JEDEC标准封装级JEDEC标准是一种用于测试和评估半导体器件的标准。

其中包括吸湿敏感度试验、预处理标准、超声扫描判定标准、高压蒸煮试验、温度循环试验、高温储存试验、高温环境条件下的工作寿命试验、恒温恒湿试验、高温加速应力试验、不上电的高加速湿气渗透试验、低温储存试验、管脚疲劳度试验和易焊性试验。

吸湿敏感度试验（MSL）是一种测试半导体器件吸湿敏感性的标准。

JEDEC版本号为J-STD-020D，中文版为非密封型固态芯片。

采用标准为IPC J-STD 020D.1.吸湿敏感度试验的等级从MSL1到MSL6不等。

预处理标准22A113F是一种用于测试半导体器件预处理的标准。

FT+ MSL3+FT3是采用标准。

超声扫描判定标准（J-STD-035D）是一种用于测试半导体器件焊接质量的标准。

采用标准为jstd035声学扫描.pdf。

高压蒸煮试验（PCT）是一种测试半导体器件耐湿性的标准。

JEDEC版本号为JESD22-A102C，采用标准为22A102C-PCT.PDF，测试时间为168小时。

温度循环试验（TCT）是一种测试半导体器件耐温性的标准。

JEDEC版本号为JESD22-A104D，测试时间为500个循环。

温度循环寿命测试（JESD22-A100C）是一种测试半导体器件寿命的标准，采用标准为Cycled XXX-H。

上电温度循环（22A105-B）是一种测试半导体器件温度循环性能的标准，采用标准为22A105-B-_Power_and_Temperature_Cycli。

高温储存试验（HTST）是一种测试半导体器件耐高温性的标准。

JEDEC版本号为JESD22-A103C，测试时间为1000小时。

高温环境条件下的工作寿命试验（JESD22-A108C）是一种测试半导体器件在高温环境下的寿命的标准，测试条件为温度、偏置电压和电流。

恒温恒湿试验（THT）是一种测试半导体器件耐湿性的标准。

JEDEC版本号为JESD22-A101C，测试时间为1000小时。

封装的可靠性测试

封装的可靠度认证试验元器件的可靠性可由固有的可靠性与使用的可靠性组成。

其中固有可靠性由元器件的生产单位在元器件的设计，工艺和原材料的选用等过程中的质量的控制所决定，而使用的可靠性主要由使用方对元器件的选择，采购，使用设计，静电防护和筛选等过程的质量控制决定。

大量的失效分析说明，由于固有缺陷导致的元器件失效与使用不当造成的失效各占50%，而对于原器件的制造可分为微电子的芯片制造和微电子的封装制造。

均有可靠度的要求。

其中下面将介绍的是封装的可靠度在业界一般的认证。

而对于封装的流程这里不再说明。

1．焊接能力的测试。

做这个试验时，取样数量通常用高的LTPD的低数目（LTPD=50%=5PCS）。

测试时须在93度的水流中浸过8小时，然后，如为含铅封装样品，其导线脚就在245度（+/-5度误差）的焊材中浸放5秒；如是无铅封装样品，其导线脚就在260度（+/-5度误差）焊材中浸放5秒。

过后，样品在放大倍率为10-20X的光学显微镜仪器检验。

验证的条件为：至少导线脚有95%以上的面积均匀的沾上焊材。

当然在MIS-750D的要求中也有说明可焊性的前处理方法叫水汽老化，是将被测样品暴露于特制的可以加湿的水蒸汽中8+-0.5小时,,其实际的作用与前面的方法一样.之后要进行干燥处理才能做浸锡处理。

2．导线疲乏测试。

这测试是用来检验导线脚接受外来机械力的忍受程度。

接受试验的样品也为LTPD的低数目（LTPD=50%=5PCS），使试样放在特殊的仪器上，如为SOJ或TSOP型封装的小产品，应加2OZ的力于待测脚。

其它封装的产品，加8OZ于待测脚上。

机器接着使产品脚受力方向作90度旋转，TSOP的封装须旋转两次，其它封装的要3次旋转。

也可以根据实际情况而定。

然后用放在倍数为10-20X 倍的放大镜检验。

验证的条件为：导线脚无任何受机械力伤害的痕迹。

3.晶粒结合强度测试。

作这样的测试时，样品的晶粒须接受推力的作用，然后用放大倍数10-20X 的光学仪器检验。

MSL等级评价报告及可靠性报告统计

MSL等级评价报告及可靠性报告统计
封装外形 BOM Lead frame:SOL8A/SOL8B/SOL8C/SOL8M Adhesive:84-1LMISR4 Molding Compound:MP8000CH4(non-green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:SOL8H Adhesive:8200T Molding Compound:EMEG700A(green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:SOP8D Adhesive:84-1LMISR4 Molding Compound:EME6600H(non-green) Lead finish:PbSn Lead frame:SOP8D Adhesive:8200T Molding Compound:CEL-9210HFVL(green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:SOP20K/20L/20M Adhesive:8361F Molding Compound:EME6600H(non-green) Lead finish:PbSn Lead frame:SOP20K/20L/20M Adhesive:8200T Molding Compound:CEL-9210HFVL(green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:SOP20F/20H/20K Adhesive:CRM-1033BF Molding Compound:KL1000-4TX(non-green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:TSSOP8B/D/E Adhesive:84-1LMISR4 Molding Compound:MP8000CH4(non-green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:TSSOP14A Adhesive:84-1LMISR4 Molding Compound:EME6600H(non-green) Lead finish:Pure Sn Lead frame:TSSOP14A Adhesive:8200T Molding Compound:MP8000CH4-E(non-green) MSL等级

塑封器件失效机理及其可靠性评价技术

塑封器件失效机理及其可靠性评估技术1引言塑封器件是指以树脂类聚合物为材料封装的半导体器件，其固有的特点限制了塑封器件在卫星、军事等一些高可靠性场合的使用。

虽然自70年代以来，大大改进了封装材料、芯片钝化和生产工艺，使塑封器件的可靠性得到很大的提高，但仍存在着许多问题。

这些潜在的问题无法通过普通的筛选来剔除，因此，要研究合适的方法对塑封器件的可靠性加以评定。

2失效模式及其机理分析塑封器件在没有安装到电路板上使用前，潮气很容易入侵，这是由于水汽渗透进树脂而产生的，而且水汽渗透的速度与温度有关。

塑封器件的许多失效机理，如腐蚀、爆米花效应等都可归结为潮气入侵。

2.1腐蚀潮气主要是通过塑封料与外引线框架界面进入加工好的塑封器件管壳，然后再沿着内引线与塑封料的封接界面进入器件芯片表面。

同时由于树脂本身的透湿率与吸水性，也会导致水汽直接通过塑封料扩散到芯片表面。

吸入的潮气中，如果带有较多的离子沾污物，就会使芯片的键合区发生腐蚀。

如果芯片表面的钝化层存在缺陷，则潮气会侵入到芯片的金属化层。

无论是键合区的腐蚀还是金属化层的腐蚀，其机理均可归结为铝与离子沾污物的化学反应：由于水汽的浸入，加速了水解物质(Cl -，Na+)从树脂中的离解，同时也加速了芯片表面钝化膜磷硅玻璃离解出(PO4)3-。

(1)在有氯离子的酸性环境中反应2Al±6HClf 2AlCl3±3H 2Al+3Clf AlCl3+3e-AlC13fAi(OH)2 +HCl(2)在有钠离子的碱性环境中反应2Al+2NaOH+2H20f 2NaAlO 2+3H2Al+3(0H)- f Al(OH)3+3e-2Al(OH)3fAi2 O3+3H2O腐蚀过程中离解出的物质由于其物理特性改变，例如脆性增加、接触电阻值增加、热膨胀系数发生变化等，在器件使用或贮存过程中随着温度及加载电压的变化，会表现出电参数漂移、漏电流过大，甚至短路或开路等失效模式，且有些失效模式不稳定，在一定条件下有可能恢复部分器件功能，但是只要发生了腐蚀，对器件的长期使用可靠性将埋下隐患。