電子元器件的儲(chǔ)存
電子元器件的儲(chǔ)存
電子工業(yè):元件對(duì)潮濕的敏感性是一個(gè)復(fù)雜的主題
潮濕敏感性元件的主題是相當(dāng)麻煩但很重要的 - 并且經(jīng)常被誤解的。由于潮濕敏感性元件使用的增加,諸如薄的密間距元件(fine-pitch device)和球柵陣列(BGA, ball grid array),使得對(duì)這個(gè)失效機(jī)制的關(guān)注也增加了。
當(dāng)元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環(huán)境下,陷于塑料的表面貼裝元件(SMD, surface mount device)內(nèi)部的潮濕會(huì)產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見(jiàn)的失效模式包括塑料從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、線捆接損傷、芯片損傷、和不會(huì)延伸到元件表面的內(nèi)部裂紋等。在一一些極端的情況中,裂紋會(huì)延伸到元件的表面;最嚴(yán)重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫做“爆米花”效益)。
IPC - 美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)制訂和發(fā)布了 IPC-M-109, 潮濕敏感性元件標(biāo)準(zhǔn)和指引手冊(cè)。它包括以下七個(gè)文件:
IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成電路(IC)SMD的潮濕/回流敏感性分類(lèi)
IPC/JEDEC J-STD-033 潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運(yùn)和使用標(biāo)準(zhǔn)
IPC/JEDEC J-STD-035 非氣密性封裝元件的聲學(xué)顯微鏡檢查方法
IPC-9501 用于評(píng)估電子元件(預(yù)處理的IC元件)的印刷線路板(PWB, printed wiring board)的裝配工藝過(guò)程的模擬方法
IPC-9502 電子元件的PWB裝配焊接工藝指南
IPC-9503 非IC元件的潮濕敏感性分類(lèi)
IPC-9504 評(píng)估非IC元件(預(yù)處理的非IC元件)的裝配工藝過(guò)程模擬方法
原來(lái)的潮濕敏感性元件的文件,IPC-SM-786, 潮濕/回流敏感性IC的檢定與處理程序,不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定義了潮濕敏感性元件,即由潮濕可透材料諸如塑料所制造的非氣密性包裝的分類(lèi)程序。該程序包括暴露在回流焊接溫度接著詳細(xì)的視覺(jué)檢查、掃描聲學(xué)顯微圖象、截面和電氣測(cè)試等。
測(cè)試結(jié)果是基于元件的體溫,因?yàn)樗芰夏J侵饕年P(guān)注。`標(biāo)準(zhǔn)的回流溫度是220°C+5°C/-0°C,但是回流試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)這個(gè)溫度設(shè)定為大量元件的電路板的時(shí)候,小量元件可達(dá)到235°C。如果可能出現(xiàn)更高的溫度,比如可能出現(xiàn)小量與大量元件的情況,那么推薦用235°C的回流溫度來(lái)作評(píng)估??墒褂脤?duì)流為主、紅外為主或汽相回流設(shè)備,只要它可達(dá)到按照 J-STD-020 的所希望的回流溫度曲線。
下面列出了八種潮濕分級(jí)和車(chē)間壽命(floor life)。有關(guān)保溫時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的詳情,請(qǐng)參閱 J-STD-020。
· 1 級(jí) - 小于或等于30°C/85% RH 無(wú)限車(chē)間壽命
· 2 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 一年車(chē)間壽命
· 2a 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 四周車(chē)間壽命
· 3 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 168小時(shí)車(chē)間壽命
· 4 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 72小時(shí)車(chē)間壽命
· 5 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 48小時(shí)車(chē)間壽命
· 5a 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 24小時(shí)車(chē)間壽命
· 6 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 72小時(shí)車(chē)間壽命 (對(duì)于6級(jí),元件使用之前必須經(jīng)過(guò)烘焙,并且必須在潮濕敏感注意標(biāo)貼上所規(guī)定的時(shí)間限定內(nèi)回流。)
增重(weight-gain)分析(參閱J-STD-020)確定一個(gè)估計(jì)的車(chē)間壽命,而失重(weight-loss)分析確定需要用來(lái)去掉過(guò)多元件潮濕的烘焙時(shí)間。J-STD-033提供有關(guān)烘焙溫度與時(shí)間的詳細(xì)資料。
IPC/JEDEC J-STD-033提供處理、包裝、裝運(yùn)和烘焙潮濕敏感性元件的推薦方法。重點(diǎn)是在包裝和防止潮濕吸收上面 - 烘焙或去濕應(yīng)該是過(guò)多暴露發(fā)生之后使用的最終辦法。
干燥包裝涉及將潮濕敏感性元件與去濕劑、濕度指示卡和潮濕敏感注意標(biāo)貼一起密封在防潮袋內(nèi)。標(biāo)貼含有有關(guān)特定溫度與濕度范圍內(nèi)的貨架壽命、包裝體的峰值溫度(220°C或235°C)、開(kāi)袋之后的暴露時(shí)間、關(guān)于何時(shí)要求烘焙的詳細(xì)情況、烘焙程序、以及袋的密封日期。
1 級(jí)。裝袋之前干燥是可選的,裝袋與去濕劑是可選的、標(biāo)貼是不要求的,除非元件分類(lèi)到235°C的回流溫度。
2 級(jí)。裝袋之前干燥是可選的,裝袋與去濕劑是要求的、標(biāo)貼是要求的。
2a ~ 5a 級(jí)。裝袋之前干燥是要求的,裝袋與去濕劑是要求的、標(biāo)貼是要求的。
6 級(jí)。裝袋之前干燥是可選的,裝袋與去濕劑是可選的、標(biāo)貼是要求的。
元件干燥使用去濕或烘焙兩種方法之一。室溫去濕,可用于那些暴露在30°C/85% RH 條件下少于8小時(shí)的元件,使用標(biāo)準(zhǔn)的干燥包裝方法或者一個(gè)可以維持25°C±5°C、濕度低于10%RH的干燥箱。
烘焙比許多人所了解的要更復(fù)雜一點(diǎn)。對(duì)基于級(jí)別和包裝厚度的干燥前與后的包裝,有一些烘焙的推薦方法。預(yù)烘焙用于干燥包裝的元件準(zhǔn)備, 而后烘焙用于在車(chē)間壽命過(guò)后重新恢復(fù)元件。請(qǐng)查閱并跟隨J-STD-033中推薦的烘焙時(shí)間/溫度。烘焙溫度可能通過(guò)氧化引腳或引起過(guò)多的金屬間增生(intermetallic growth)而降低引腳的可焊接性。不要將元件存儲(chǔ)在烘焙溫度下的爐子內(nèi)。記住,高溫托盤(pán)可以在125°C之下烘焙,而低溫托盤(pán)不能高于40°C。
IPC的干燥包裝之前的預(yù)烘焙推薦是:
包裝厚度小于或等于1.4mm:對(duì)于2a ~5a 級(jí)別,125°C的烘焙時(shí)間范圍8~28小時(shí),或150°C烘焙4~14小時(shí)。
包裝厚度小于或等于2.0mm:對(duì)于2a ~5a 級(jí)別,125°C的烘焙時(shí)間范圍23~48小時(shí),或150°C烘焙11~24小時(shí)。
包裝厚度小于或等于4.0mm:對(duì)于2a ~5a 級(jí)別,125°C的烘焙時(shí)間范圍48小時(shí),或150°C烘焙24小時(shí)。
IPC的車(chē)間壽命過(guò)期之后的后烘焙推薦是:
包裝厚度小于或等于1.4mm:對(duì)于2a ~5a 級(jí)別,125°C的烘焙時(shí)間范圍4~14小時(shí),或40°C烘焙5~9天。
包裝厚度小于或等于2.0mm:對(duì)于2a ~5a 級(jí)別,125°C的烘焙時(shí)間范圍18~48小時(shí),或40°C烘焙21~68天。
包裝厚度小于或等于4.0mm:對(duì)于2a ~5a 級(jí)別,125°C的烘焙時(shí)間范圍48小時(shí),或40°C烘焙67或68天。
通過(guò)了解IPC-M-109,潮濕敏感性元件標(biāo)準(zhǔn)與指引手冊(cè),可避免有關(guān)潮濕敏感性的問(wèn)題。
倉(cāng)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)溫度一般都為20-30度、舒適值為20-25度:標(biāo)準(zhǔn)濕度為30%-70%,舒適值為40%-70%。
電子元器件的存儲(chǔ)溫度為20-30度,濕度為10%以下,不過(guò)我們家的防潮箱溫度怎么高都會(huì)差那么一點(diǎn)點(diǎn)。
分物料定:
一般阻容件都是1年,也有定2年的;
IC分有潮濕敏感等級(jí)或無(wú)潮濕敏感等級(jí)。如廠家出貨是有定潮濕敏感等級(jí),可直接參考國(guó)際本周。如無(wú)潮濕敏感等級(jí)界定,國(guó)際大廠的做法是在包裝上直接注明保存期限,參考即可。
參考標(biāo)準(zhǔn):
(J-STD-020B)Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices
2、(J-STD-033)Standard for Handing, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices
3、(JEP113-B)Symbol and Labels for Moisture-Sensitive Devices