潮湿敏感度等级STD标准
潮湿敏感度等级(STD标准)
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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。
注:潮敏等级6的器件每次使用前都要烘烤
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MSD标识
level1
Level2~5a
Level6
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MSD标识
干燥剂计算 WVTR
(Water Vapor Transmission Rate) 小于等于0.002克/100平方英寸(24 小时40℃ )
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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。
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。
湿敏等级定义
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湿敏等级定义湿敏等级指的是电子元器件在高湿度环境下耐受程度的评价标准。
对于一些高精度和高可靠性的电子设备来说,湿敏等级评定的重要性不言而喻。
下面,我们将根据不同的类别来阐述湿敏等级的定义和分类。
1.主要分类一般来说,湿敏等级的分类分为五个等级,分别为M1~M5。
其中,M5为最高等级,对应的产品具有最高的耐湿性。
这五个等级主要根据元器件在高湿度环境中吸湿导致的组件性能变化程度来划分,其中等级越高,元器件的耐湿能力就越强,适用于极其潮湿的恶劣环境。
以下是每个等级的定义:M1:元器件在高湿度环境下具有最弱的湿敏性,不受高湿环境影响。
M2:元器件在高湿度环境下有轻微的湿敏性,但不影响其性能。
M3:元器件在高湿度环境下具有一定的湿敏性,可能会对元器件的性能产生一定的影响。
M4:元器件在高湿度环境下具有较强的湿敏性,必须进行特殊的保护措施。
M5:元器件在高湿度环境下具有最强的湿敏性,并可能导致其失效,需要特殊存储和使用条件。
2.分类标准除了等级划分外,湿敏等级的分类也可以根据元器件的种类分为多种不同类型。
以下是湿敏等级按元器件种类分的详细分类标准:2.1集成电路(芯片)对于集成电路(芯片),湿敏等级的测定方式主要是通过湿度实验,在不同湿度条件下测试其保持原有性能的能力。
中文标称名称为“CM”(Chip Moisture)。
CM的等级与主流国际标准JESD22-A113-A(TSOP-8)0~4类一致。
2.2电容对于电容器方面,可以根据湿敏等级的高低来划分为:CH(K),CK(J),CL(I),CM(H),CN(G),CP(F)和CS(E)。
其中,CH(K)是钽电解电容器的最高湿敏等级,CS(E)为陶瓷电容的最高湿敏等级。
2.3晶体管对于MOS管等元器件,根据其等级在高湿度环境下的稳定性,可以分为S1、S2和S3三个等级。
S1为最高等级,其耐湿能力最强。
2.4发光二极管(LED)对于发光二极管,湿度对其发光强度、颜色等有很大的影响。
浅析表面贴装元器件的潮湿敏感度
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浅析表面贴装元器件的潮湿敏感度Discussion on Moisture Sensitivity of Surface Mounted Device李佳力(江苏省电子信息产品质量监督检验研究院(江苏省信息安全测评中心),江苏无锡214073)Li Jia-li(Jiangsu Electronic Information Product Quality Supervision&Inspection Institute(Jiangsu Information Security Evaluation Center),Jiangsu Wuxi214073)摘要:表面贴装技术的大规模应用,使得研究其组装质量具有极其重要的意义。
表面贴装元器件的封装特点,使其更易受到湿气的影响,在组装时导致失效。
该文浅析了表面贴装元器件由于潮湿引起的失效现象和原因,并介绍了潮湿敏感元器件的防护措施。
关键词:表面贴装元器件;潮湿敏感度等级;潮湿防护措施中图分类号:TN405文献标识码:A文章编号:1003-0107(2021)02-0008-04Abstract:The large-scale applicati o n of surface mount tech no logy makes it extremely importa n t to study its assembly quality.The packaging characteristics of surface mount device make it more susceptible to moisture and cause failure during assembly.This article discusses the failure phenomena and causes of surface mount devices due to moisture,and introduces the protective methods for moisture sensitive devices.Key words:Surface Mounted Device;Moisture Sensitivity Level;Moisture protection methodCLC number:TN405Document code:A Article ID:1003-0107(2021)02-0008-040引言SMT即Surface Mount Technology的缩写,意为表面贴装技术,其具有体积小重量轻、组装密度高的特点,极为适合当今设备小型化便携式的发展需求;并且易于实现自动化生产、提高生产效率,对企业来说节省材料、能源、人力和时间成本,已成为主流的电子设备生产技术。
元器件潮湿敏感度等级(对J-STD-033B.1的解读)
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MSD降额
环境温度和器件厚度影响Floor life
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MSD降额
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MSD降额
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MSL细分
潮敏 等级 1 2 2a 3 4 5 5a 6 暴露在空气中的寿命 时间 无限制 一年 四周 168小时 72小时 48小时 24小时 标签上要求 环境 ≤30℃/85%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH
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什么是MSD
MSD封装材料 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。
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。
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MSD危害原理
回流焊
在回流区,整个器件要在183度以上60-150s左右,最高温度在220235度(SnPb共晶)。
MSD再干燥
潮湿敏感度等级区分
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潮湿敏感度等级标准(1)IPC/JEDEC J-STD-020装拆开后暴露的环境车间精心整理寿命1 级暴露于小于或等于命精心整理3 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 168小时车间5a 级暴露于小于或等于精心整理30°C/60% RH 24小时车间寿命增重(weight-gain)分析用精心整理来确定确定一个估计的车间寿命,而失重(weight-loss)运和干燥潮湿敏感性元件的精心整理推荐方法。
干燥包装涉及将潮湿敏感性元件与去湿剂、细情况、烘焙程序、以及袋精心整理的密封日期。
装Array装与去湿剂是要求的、标贴是精心整理要求的。
潮湿敏感水平为2a ~ 5a 级装精心整理IPC的干燥包装之前的预烘焙推荐是:125°C的烘焙时间范围精心整理23-48小时,或150°C烘焙11-24小时。
包装厚度小于或等于精心整理1.4mm:对于2a ~5a 级别,125°C的烘焙时间范围包装厚度小于或等于精心整理4.0mm:对于2a ~5a 级别,125°C的烘焙时间范围48敏感水平级别不同和包装厚精心整理度的不同,有一些干燥包装前的预焙的推荐方法。
但指常温干燥箱去湿:精心整理对于潮湿敏感水平为2-4级的防湿包装拆开后的SMD,级的防湿包装拆开后的精心整理SMD,如暴露在小于或等于30°C/60% RH环境下,将其该文件的作用是帮助制造厂精心整理商确定非IC元件的电子元器件对潮湿的敏感性和防护将潮湿对电子元器件的危害精心整理降到最低程度精心整理。
湿敏度等级划分[整理版]
![湿敏度等级划分[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/36c5c466f342336c1eb91a37f111f18582d00c53.png)
有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device )和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ,使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD , Surface mount device )内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了IPC-M-109 ,潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB,printed wiring board )的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件:IPC-SM-786 ,潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
Moisture Sensitivity Levels (MSL)湿度敏感等级解说 J-STD-020---精品资料
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Posted by 工作熊
八月22, 2010 短小輕薄是現代科技的趨勢,連帶著電子零組件也得越做越小,可是越小的零件,其抗濕能力就越差,也越難承受SMT reflow 高溫的洗禮。
再者,IC零件的封裝方式也越來越多樣化,只是不同的封裝製程及材料就代表著會有不同抗濕度入侵的能力。
一般來說,較早期的傳統插件零件(DIP),因為零件較大、夠堅固,所以其抗濕度防膨脹能力就比較好。
想想看為何表面黏著(SMT)製程的零件比傳統插件(DIP)對濕氣影響來
得敏感?原因如下:
▪SMD製程的零件通常比較薄,所以比較不耐熱衝擊,且容易因為應力而引起彎折。
▪SMD製程的零件比傳統插件更不耐濕氣影響,因為封裝的材料變少了,所以只要一點點的濕氣進入,經過高溫之後就會急
速膨脹而引起分層。
電子零件如果遭到濕氣入侵零件內部,其最常見到的問題,是在流經Reflow (回流焊)時水氣會因為快速的溫度上升而急速膨脹,進而由零件較脆弱(weak)的地方撐開,並造成零件分層剝離(delamination)的缺點,有時候零件雖然只有毛髮般的裂縫(micro crack),但隨著時間的流逝,裂縫會越裂越大,到最後形成電路不良。
為了因應SMD製程零件越來越普遍的趨勢,IPC/JEDEC 定義了一套標準的『濕度敏感等級』如下,有需要的人也可以到Google
好是重新烘烤後再重新包裝,因為重新烘烤後的時間就可以歸零重算。
如果超過規定時間,則一定要重新烘烤後才能使用。
潮敏等级
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潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的 - 并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device)和球栅阵列(BGA, ball grid array),使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD, surface mount device)内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC - 美国电子工业联合会制订和发布了 IPC-M-109, 潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB, printed wiring board)的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件,IPC-SM-786, 潮湿/回流敏感性IC的检定与处理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
测试结果是基于元件的体温,因为塑料模是主要的关注。
潮湿分级和车间寿命
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下面列出了八种潮湿分级和车间寿命(floor life)。
有关保温时间标准的详情,请参阅J-STD-020。
· 1 级- 小于或等于30°C/85% RH 无限车间寿命· 2 级- 小于或等于30°C/60% RH 一年车间寿命· 2a 级- 小于或等于30°C/60% RH 四周车间寿命· 3 级- 小于或等于30°C/60% RH 168小时车间寿命· 4 级- 小于或等于30°C/60% RH 72小时车间寿命· 5 级- 小于或等于30°C/60% RH 48小时车间寿命· 5a 级- 小于或等于30°C/60% RH 24小时车间寿命· 6 级- 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(参阅J-STD-020)确定一个估计的车间寿命,而失重(weight-loss)分析确定需要用来去掉过多元件潮湿的烘焙时间。
J-STD-033提供有关烘焙温度与时间的详细资料。
IPC/JEDEC J-STD-033提供处理、包装、装运和烘焙潮湿敏感性元件的推荐方法。
重点是在包装和防止潮湿吸收上面- 烘焙或去湿应该是过多暴露发生之后使用的最终办法。
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。
1 级。
装袋之前干燥是可选的,装袋与去湿剂是可选的、标贴是不要求的,除非元件分类到235°C的回流温度。
潮敏等级
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潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的 - 并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device)和球栅阵列(BGA, ball grid array),使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD, surface mount device)内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC - 美国电子工业联合会制订和发布了 IPC-M-109, 潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB, printed wiring board)的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件,IPC-SM-786, 潮湿/回流敏感性IC的检定与处理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
测试结果是基于元件的体温,因为塑料模是主要的关注。
湿度敏感元件等级
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濕度敏感元件等級1.对潮湿敏感元件要求储存在温度<40℃,相对湿度<60%RH的环境下.2.潮湿敏感元件在拆封时一定要观察湿度指示卡,当所有的黑圈都显示蓝色时,说明元件是干燥的,可以放心使用;当10%和20%的圈变成粉红色时,也是安全的;当30%的圈变成粉红色时,即表示所有的元件有吸湿的危险,并表示干燥剂已变质;当所有的圈都变成粉红色时,即表示所有的元件严重吸湿,在贴装前一定要进行烘烤处理.(湿度指示卡的读数方法:湿度指示卡有多种,六圈式、四圈式和三圈式。
六圈式可显示的湿度为10%,20%,30%,40%,50%和60%六种读数;四圈式可显示的温度为10%,20%,30%和40%;三圈式可显示的温度为20%,30%和40%.其所指示的某相对湿度是介于粉红色圈与蓝色圈之间的淡紫色所对应的百分数.).3.当打开潮湿敏感元件的真空包装后首先要在外包袋上贴上标签,并要标签上记下拆封时间,以及该料在环境温度可以存放的时间,如果该料没有在规定的时间内用完,则需装剩下的物料放到干燥箱中,干燥箱必须保证在湿度<10%RH。
4.如果潮湿敏感元件在开封时湿度指示卡显示在需要烘烤的读数时必须对物料进行烘烤,杰森@ 2006-12-23濕度敏感元件區分為幾個等級等級一到等級5A一般都是等級三(請參閱外包裝)表示可以在濕度60以下溫度30度以下保存168小時超過請加工處理使用heartsea229 @ 2006-12-28敏感系数存放条件拆封使用1 小于30度90%RH 不限2 小于30度60%RH 一年3 小于30度60%RH 168H4 小于30度60%RH 72H5 小于30度60%RH 48H5A 小于30度60%RH 24H下面列出了八种潮湿分级和车间寿命(floor life)。
有关保温时间标准的详情,请参阅J-STD-020。
1 级 - 小于或等于30°C/85% RH 无限车间寿命2 级 - 小于或等于30°C/60% RH 一年车间寿命2a 级 - 小于或等于30°C/60% RH 四周车间寿命3 级 - 小于或等于30°C/60% RH 168小时车间寿命4 级 - 小于或等于30°C/60% RH 72小时车间寿命5 级 - 小于或等于30°C/60% RH 48小时车间寿命5a 级 - 小于或等于30°C/60% RH 24小时车间寿命6 级 - 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。
潮敏等级
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潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的 - 并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device)和球栅阵列(BGA, ball grid array),使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD, surface mount device)内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC - 美国电子工业联合会制订和发布了 IPC-M-109, 潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB, printed wiring board)的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件,IPC-SM-786, 潮湿/回流敏感性IC的检定与处理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
测试结果是基于元件的体温,因为塑料模是主要的关注。
pcba 受潮标准
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PCBA受潮标准主要依据IPC(国际电子电路协会)的IPC-J-STD-003F标准进行评估。
该标准规定了印刷电路板组装件的湿度敏感等级,根据受潮敏感程度,将PCBA分为四个等级:
1. 等级1(MSL 1):允许在相对湿度为5%至95%的环境下使用,具有较低的敏感性,可以承受一定程度的潮湿环境。
2. 等级2(MSL 2):允许在相对湿度为5%至85%的环境下使用,具有较高的敏感性,需要采取适当的防潮措施。
3. 等级3(MSL 3):允许在相对湿度为5%至60%的环境下使用,具有很高的敏感性,需要采取严格的防潮措施。
4. 等级4(MSL 4):不允许在相对湿度超过5%的环境下使用,具有极高的敏感性,必须在干燥环境下存储和使用。
受潮标准的评估主要通过检测PCBA的表面电阻、绝缘电阻、耐电压等参数来判断其受潮程度。
一般来说,受潮后的PCBA会导致这些参数下降,当下降幅度超过规定的标准时,就认为PCBA已经受潮。
湿敏度等级划分

有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device )和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ,使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD , Surface mount device )内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了IPC-M-109 ,潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB,printed wiring board )的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件:IPC-SM-786 ,潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
湿敏度等级划分
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有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitchdevice)和球栅阵列(BGA , ball grid array) ,使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD , Surfac e mountdevice)内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了I P C-M-109 ,潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDECJ-STD-020 塑料集成电路(IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类IPC/JEDECJ-STD-033 潮湿/回流敏感性S M D 的处理、包装、装运和使用标准IPC/JEDECJ-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB,printe d wiring board)的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的P W B 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非I C元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件:IPC-SM-786 ,潮湿/回流敏感性I C的检定与处理程序,不再使用了。
湿敏度等级划分
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湿敏度等级划分有对于湿敏元器件的等级划分及处理办法潮湿敏感性元件的主题是相当烦恼但非常重要的一同时经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device )和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ,使得对那个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD , Surface mount device )内部的潮湿会产生脚够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引足框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不可能延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的事情中,裂纹会延伸到元件的表面;最严峻的事情算是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和公布了IPC-M-109 ,潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类 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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查办法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB,printed wiring board )的装配工艺过程的模拟办法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟办法原来的潮湿敏感性元件的文件:IPC-SM-786 ,潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序,别再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所创造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度继续详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
湿敏度等级划分

有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device )和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ,使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下,陷于塑料的表面贴装元件(SMD , Surface mount device )内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中,裂纹会延伸到元件的表面;最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了IPC-M-109 ,潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件:IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类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IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB,printed wiring board )的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件:IPC-SM-786 ,潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件,即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
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பைடு நூலகம்
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。
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)
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。
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MSD危害原理
引线剥离
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MSD危害原理
封装分层破裂
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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。
MSD危害原理
模 塑 料 吸 水 性 实 验
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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。
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。
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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。
前言
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。
理解性 操作性
1. MSD控制的必要性 2. 什么是MSD 3. MSD危害原理 4. MSL细分
5. MSD标识 6. MSD储存和使用 7. MSD降额 8. MSD再干燥 9. MSD返修
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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)。
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MSD危害原理
回流焊
在回流区,整个器件要在183度以上60-150s左右,最高温度在220235度(SnPb共晶)。
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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。
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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。
PS: 选用什么材质的器件封装和基板材质有关。
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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
注:潮敏等级6的器件每次使用前都要烘烤
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MSD标识
level1
Level2~5a
Level6
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MSD标识
干燥剂计算
WVTR
(Water Vapor Transmission Rate) 小于等于0.002克/100平方英寸(24 小时40℃ )
2. 材料对器件潮湿敏感度的影响体现在透水性
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MSL细分
潮敏 等级
1 2 2a 3 4 5 5a 6
暴露在空气中的寿命
时间 无限制 一年 四周 168小时 72小时 48小时 24小时 标签上要求
环境 ≤30℃/85%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH