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潮敏元器件与防潮等级包装要求

发布日期:2020-04-02 11:24
信息摘要:
SMD的到来引入了一个全新的可靠性质量问题——因元器件受潮在回流焊造成的裂缝和分层的封装损坏。接下来,小编就带大家来具体仔细探讨这个问题...

SMD的到来引入了一个全新的可靠性质量问题——因元器件受潮在回流焊造成的裂缝和分层的封装损坏。

 

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。

 

MSL细分

注:潮敏等级6的器件每次使用前都要烘烤


什么是MSD

亿光的SMD类别

A类,通常称蝴蝶型,由支架压模成型,91-21与95-21系列

B类,通常称chip型 ,由PCB压模成型,0603  0805  1206系列

C类,通常称TOP型,由支架+射出成型,3528   2835等

 

MSD控制的必要性

 

1.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。

 

2.技术的进步加深MSD问题

面阵列封装器件(如:SGA,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,这延长了器件的暴露时间。

 

贴片无铅化,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1-2个等级。


MSD危害原理

 

 

 

在回流区,整个器件要在183度(或217度)以上60-90s左右,有铅焊最高温度235度,无铅焊要达到260度。

      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。

A类贴片可以认为防潮等级1-2级

B类贴片大约为2-2a等级,体积较大的贴片接收头如H538等为3-4级

 

C类贴片,硅胶或硅树脂封装的为2a-3级,环氧树封装的为4-5级
 

MSD储存和使用

      购买来器件应当检查标签,确定是否为MSD;MSD需检查包装是否有破损,漏气。

      不使用的MSD应当储存在电子防潮柜或防潮箱内。

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。

MSD再干燥

      通常轻微受潮的元器件可以进行烘烤除湿,一般用70度烘烤12小时以上。

      严重受潮的元器件必需拆开载带,先用90度烘烤4小时,然后再升温到120度烤12小时,然后再重新编带包装。

 

      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。 

目前C类产品有两种封装方式:

1.环氧树脂封装:要求抗硫化或防潮较严的地方,比如汽车以及显示屏 

环氧树脂封装的产品防潮等级一般为4-5级。

2.硅树脂或硅胶封装:白灯因光衰问题基本上都是此类封装,一般室内用的电器或灯具上均可用此类封装,此类封装要注意防硫化或受潮氧化,同时客户在贴片加工时吸嘴必需用大尺寸的,要吸灯珠的白色壳体,否则会有粘吸嘴与压断金线状况发生。但它的防潮等级一般为2a-3级。

MSD车间寿命要求(Floor Life)

标准条件

30/60%RH

降额条件1

30/70%RH

降额条件2

30/80%RH

降额条件3

30/90%RH

1

无限制

无限制

无限制

无限制

2

1年(8760小时)

半年(4380小时)

3个月(2160小时)

3个月(2160小时)

2a

28

672小时)

10天(240小时)

7天(168小时)

6天(144小时)

96小时

72小时

48小时

24小时

24小时

24小时

3

168小时

120小时

96小时

96小时

72小时

48小时

48小时

24小时

24小时

24小时

4

72小时

72小时

48小时

48小时

48小时

48小时

24小时

24小时

24小时

24小时

5

48小时

48小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

5a

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

24小时

12小时

6

使用前必须进行烘烤,并在警告标签规定的时间内焊接完毕。

 

四、潮敏器件干燥包装要求

 

1、MSD干燥包装由防潮包装袋(MBB)、干燥剂包、湿度指示卡(HIC)以及包装袋外部的潮湿敏感标签等组成,具体见下图:
图片.png          图片.png

2、不同MSL器件的干燥包装有详细区分,具体见下表:

图片.png

五、潮敏器件干燥包装要求

3、湿度指示卡(HIC)不能和干燥器重叠放置或者挨着放置(干燥剂对HIC指示精度有影响);华为分料包装时,湿度指示卡与干燥剂分别放置于物料的两面(底部与顶部),避免湿度指示卡与干燥剂相互接触,影响湿度指示卡的颜色变化。

4、MBB采用加热封口方式,为避免操作运输过程中损坏,包装袋内部不能完全真空(要求一定空气残留,通常:托盘包装/80±5%真空度,卷带包装/45±5%真空度)。根据物料类别与包装袋选用对应的程序模式,并确认程序参数设置在范围内。
图片.png

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关键词: SMD防潮,湿度指示卡,湿度显示卡,湿度卡,干

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