潮湿敏感度等级
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-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。
(word完整版)MSL 湿敏等级对应表
![(word完整版)MSL 湿敏等级对应表](https://img.taocdn.com/s3/m/c46707e66edb6f1afe001f4c.png)
短小轻薄是现代科技的趋势,连带着电子零组件也得越做越小,可是越小的零件,其抗湿能力就越差,也越难承受SMT reflow 高温的洗礼。
再者,IC零件的封装方式也越来越多样化,只是不同的封装制程及材料就代表着会有不同抗湿度入侵的能力。
一般来说,较早期的传统插件零件(DIP),因为零件较大、够坚固,所以其抗湿度防膨胀能力就比较好.想想看为何表面黏着(SMT)制程的零件比传统插件(DIP)对湿气影响来得敏感?原因如下:SMD制程的零件通常比较薄,所以比较不耐热冲击,且容易因为应力而引起弯折.SMD制程的零件比传统插件更不耐湿气影响,因为封装的材料变少了,所以只要一点点的湿气进入,经过高温之后就会急速膨胀而引起分层。
电子零件如果遭到湿气入侵零件内部,其最常见到的问题,是在流经 Reflow (回流焊)时水气会因为快速的温度上升而急速膨胀,进而由零件较脆弱(weak)的地方撑开,并造成零件分层剥离(delamination)的缺点,有时候零件虽然只有毛发般的裂缝(micro crack),但随着时间的流逝,裂缝会越裂越大,到最后形成电路不良.为了因应SMD制程零件越来越普遍的趋势,IPC/JEDEC 定义了一套标准的『湿度敏感等级』如下,有需要的人也可以到 Google 找 J-STD—020。
不过要注意的是,这份标准该主要在帮助 IC制造厂确定其所生产的元器件对潮湿的敏感性,并列出几种潮湿等级分类与其停留于车间的使用期限。
『湿度敏感等级』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30°C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过完 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。
湿度敏感器件的等级划分、标识与储存
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湿度敏感器件的等级划分、标识与储存一般情况下,湿度敏感器件可以分为三个等级:一级湿度敏感器件:具有高精度、高稳定性和低温度敏感性的湿度敏感器件,可以在较宽的工作温度范围内工作,并且精度能够达到较高标准。
这类湿度传感器适用于对湿度精度要求较高的场合,如医疗设备、气象观测等领域。
二级湿度敏感器件:具有一定精度和稳定性,并且能够在一定范围内满足湿度测量要求的湿度传感器。
这类湿度传感器适用于一般工业控制、环境监测等领域。
三级湿度敏感器件:具有一般精度和稳定性,主要用于一些一般性的湿度测量场合,如通风系统、家用电器等领域。
对于不同等级的湿度敏感器件,需要进行相应的标识和储存。
一般来说,可以在产品上标注其等级,并且通过序列号或条形码等方式进行标识,以便追踪和管理。
在储存时,需要根据其特性进行分类和储存,避免受潮、受高温等影响,确保其性能稳定和可靠性。
同时,还需要制定相应的检验和测试标准,确保产品符合相应等级的要求。
湿度敏感器件是一种用于测量环境湿度的重要传感器,它在许多领域都起着至关重要的作用,比如气象观测、医疗设备、工业生产和家用电器等。
在不同领域和应用场景中,要求湿度敏感器件具有不同的精度、稳定性和温度敏感性。
正因如此,对湿度敏感器件进行等级划分、标识与储存显得尤为重要。
等级划分湿度敏感器件的等级划分主要是基于其精度、稳定性和温度敏感性等指标进行评估的。
一般来说,湿度敏感器件可以分为一级、二级和三级三个等级。
一级湿度敏感器件- 这类传感器具有极高的精度和稳定性,对温度的变化非常敏感,并且可以在较宽的工作温度范围内工作。
通常用于对湿度要求非常高的领域,比如医疗设备、精密仪器、气象观测等领域。
二级湿度敏感器件- 这类传感器具有一定的精度和稳定性,适用于工业控制、环境监测等一般性的需求。
温度敏感性相对较低,能够在一定范围内满足湿度测量要求。
三级湿度敏感器件- 这类传感器的精度和稳定性一般,主要用于一般性的湿度测量场合,比如通风系统、家用电器等领域。
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-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。
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。
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。
潮湿敏感度等级
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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
无要求 要求 要求 要求
警告标签 (Warning
Label)
无要求
要求
要求
要求
MSD储存和使用
我司使用的MSD器 件
QFP
MSD储存和使用
图例
MSD降额
环境温度和器件厚度影响Floor life
MSD降额
MSD降额
MSD再干燥
通常,物料从贴片机上拆下以后,在再次使用以前,会一直存放在 干燥的环境里,比如干燥箱,或者和干燥剂一起重新封装。很多组 装人员认为,在器件保存在干燥环境以后,可以停止统计器件的曝 露时间。事实上,一旦器件曝露相当长一段时间后(一小时以上), 吸收的潮气将保留在包装内,向中央界面扩散 ,从而很可能对器件 造成破坏。
时。 2. 某些器件不能持续加温。如某些LED,超过70 ℃就会融化。 3. 电池和电解电容不能加热。
结束
MSD储存和使用
购买来器件应当检查标签,确定是否为MSD;MSD需检查包装是否 密封,如有破损(无论有几层),应检查HIC是否变色。查看并记 录封口日期,作为Shelf Life的启始时间。
不使用的MSD应当储存在密封的防潮袋或防潮箱内。 1. 推荐每次只取需要量的器件。 2. 即用即取,取出后迅速将防潮袋或防潮箱密封,减少MSD和干燥 剂在空气中暴露时间。 3. 推荐在托盘、包装上贴加标签(最好区别普通标签的颜色,如使 用黄色)做存取记录,跟踪管理。
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。
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-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
![湿敏度等级划分](https://img.taocdn.com/s3/m/6719c03367ec102de2bd8949.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。
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。
MSL湿气敏感等级
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M S L湿气敏感等级 Prepared on 24 November 2020MSL:MSL是Moisture Sensitivity Level的缩写,是湿气敏感性等级的意思。
MSL的提出就是为了给湿度敏感性SMD元件的封装提供一种分类标准,从而使不同类型的元件能够得到正确的封装、储藏和处理,避免在装配或修理过程中出现事故。
通常封装完的IC,胶体或Substrate PCB 在一般的环境下会吸收湿气,造成IC 在过 SMT回流焊时,发生“爆米花”(POPCRON)的状况。
湿气敏感性等级(Moisture Sensitivity Level,MSL) 被用来定义 IC 在吸湿及保存期限的等级,若IC超过保存期限,则无法保证不会因吸收太多湿气而在SMT回流焊时发生 POPCRON现象。
因此对于超过保存期限的 IC 要进行烘烤。
MSL测定的流程是:(1) 良品IC 进行 SAT,确认没有脱层的现象。
(2) 将 IC 烘烤,以完全排除湿气。
(3) 依 MSL 等级加湿。
(4) 过 IR-Reflow 3次 (模拟 IC 上件,维修拆件,维修再上件)。
(5) SAT 检验是否有脱层现象及 IC 测试功能。
若能通过上述测试, 代表 IC 封装符合 MSL 等级。
MSL的分类有8级,具体如下: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)更详细的内容可参考J-STD-020C标准。
湿度敏感元件等级
![湿度敏感元件等级](https://img.taocdn.com/s3/m/0b326ffa0722192e4436f606.png)
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 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(2)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。
潮湿敏感水平为1 级的,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。
湿敏度等级划分
![湿敏度等级划分](https://img.taocdn.com/s3/m/322dd820854769eae009581b6bd97f192379bf7a.png)
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。
陶瓷电容 msl等级
![陶瓷电容 msl等级](https://img.taocdn.com/s3/m/d7a49f755627a5e9856a561252d380eb63942362.png)
陶瓷电容msl等级全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:陶瓷电容MSL等级是指陶瓷电容在潮湿环境中的耐湿性能等级。
MSL(Moisture Sensitivity Level)是对电子元器件在生产、存储和运输过程中所能耐受的潮湿程度的等级划分。
在微电子行业和电子行业中,潮湿度对于电子元器件的影响是一个非常重要的因素,潮湿度过高可能会导致电子元器件性能下降、寿命缩短甚至失效,因此陶瓷电容MSL等级的划分对于保证电子产品的稳定性和可靠性具有重要意义。
陶瓷电容的MSL等级分为若干级,通常从MSL-1到MSL-6,其中MSL-1代表着对潮湿度最为敏感,而MSL-6表示对潮湿度最为耐受。
不同的MSL等级代表着不同等级的湿敏度,其中MSL-1表示最为湿敏,需要在非常干燥的环境中存储和处理,而MSL-6则表示对潮湿度的耐受程度最高,可以在一般环境条件下存储和处理。
对于生产商和用户来说,选择适当的陶瓷电容MSL等级是非常重要的。
在生产过程中,如果选择了不适合的MSL等级的陶瓷电容,可能会导致产品在潮湿环境中的稳定性和可靠性下降,影响产品的质量和寿命。
在选型时需要根据产品的使用环境和要求来选择合适的MSL等级的陶瓷电容,以确保产品的性能和可靠性。
在存储和运输过程中,对于不同MSL等级的陶瓷电容也需要进行不同的处理和管理。
对于MSL-1和MSL-2等级的陶瓷电容,需要在干燥的环境中存储和运输,以减少潮湿对其性能的影响;而对于MSL-4至MSL-6等级的陶瓷电容,可以在一般环境条件下存储和运输,减少了管理的复杂度和成本。
第二篇示例:陶瓷电容是一种常见的电子元件,主要用于电子产品中的电路连接和存储电荷。
在电子产品的生产过程中,对于陶瓷电容的质量和等级要求非常高,其中MSL等级是一个十分重要的指标。
我们先来了解一下什么是MSL等级。
MSL是Moisture Sensitivity Level的缩写,即湿敏等级。
湿敏等级是指芯片或元器件在焊接过程中,其受潮程度对焊接后的可靠性产生的影响程度的等级评定。
潮湿敏感度等级演示文稿
![潮湿敏感度等级演示文稿](https://img.taocdn.com/s3/m/f6fcb75d5727a5e9846a6116.png)
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。
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)。
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。
潮湿敏感度等级演示文稿
优选潮湿敏感度等级
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
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)
干燥剂干燥能力未知的情况下使用简化公式
U = 5 X 10-3 * A
根据托盘的吸湿性还要适当增加干燥剂
MSD标识
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湿度指示卡的读法
潮湿指示剂 等级2部分 60%不是蓝色时需 要烘烤 相 对 湿 度
等级2a-5a部分
10%不是蓝色且5% 粉红色时需要烘烤
当60%粉红色时, 不要将该卡放入袋中
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MSD标识
由于缺少规范,所以HIC的种类也有很多。
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使用MSD前应检查其干燥程度,如有需要再做相应烘干处理。
干燥剂在密封MBB中典型有效时间为5年
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MSD储存和使用
潮湿敏感等级
包装袋 (Bag) 无要求 防潮包装袋 防潮包装袋
干燥材料 (Desiccant) 无要求 要求 要求
潮湿显示卡 (HIC) 无要求 要求 要求
图例
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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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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
FOCUSED PHOTONICS INC
潮湿敏感度
对J-STD-033B.1的解读
尉蔚 硬件互连开发组 2008-3-25
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。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. MSD控制的必要性 什么是MSD MSD危害原理 MSL细分 MSD标识 MSD储存和使用 MSD降额 MSD再干燥 MSD返修
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。
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MSD再干燥
烘干时应注意 1. 一般装在高温料盘(如高温Tray盘)里面的器件都可以在 125℃温度下进行烘烤,除非厂商特殊注明了温度。Tray盘上面 一般注有最高烘烤温度。
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MSD再干燥
2. 装在低温料盘(如低温Tray盘、管筒、卷带)内的器件其烘烤 温度不能高于40℃,否则料盘会受到高温损坏。
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 始,通常最小不低于12个月
烘干后的器件可以将Shelf life置零。
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MSD再干燥
默认表
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详表(考虑了Floor life)
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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。
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) 干燥剂干燥能力未知的情况下使用简化公式
U = 5 X 10-3 * A
根据托盘的吸湿性还要适当增加干燥剂
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℃ )
3. 在125℃高温烘烤以前要把纸/塑料袋/盒拿掉。
4. 烘烤时注意ESD(静电敏感)保护,尤其烘烤以后,环境特别 干燥,最容易产生静电。 5. 烘烤期间,注意不能导致料盘释放出不明气体,否则会影响器 件的焊接性。
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MSD再干燥
6. 烘烤时务必控制好温度和时间。 如果温度过高,或时间过长,很容易 使器件氧化,或着在器件内部接连处 产生金属间化合物,从而影响器件的 焊接性。除非有特殊说明,否则器件 在90℃-125℃条件下烘烤的累计时 间不超过96小时。 7. 烘烤期间一定要作好烘烤记录,以便控制好烘烤时间。
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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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MSD返修
如果要拆掉主板上的器件,最好采用局部加热,器件的表面温度控 制在200℃以内,以减小湿度造成的损坏。如果有些器件的温度要 超过200℃,而且超过了规定的Floor Life,在返工前要对主板进行 烘烤。
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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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MSD危害原理
模 塑 料 吸 水 性 实 验
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。
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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。
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MSD标识
J-STD-033A
湿度指示卡的读法
指示剂
如变粉红需烘烤
相 对 湿 度
如变粉红需更换干燥剂
超出测量范围请丢弃该卡 避免接触金属
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MSD标识
J-STD-033B
警告标签 (Warning Label) 无要求 要求 要求
1 2 2a ~5a
6
特殊防潮包装袋
特殊干燥材料
要求
要求
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MSD储存和使用
我司使用的MSD器件
QFP
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