解讀ipc j-std-033c中干燥msd濕敏器件的方法

1、如何干燥 MSD 濕敏器件            (解讀最新版 IPC/JEDECJ-STD-033C 標(biāo)準(zhǔn)中對 MSD 烘烤條件規(guī)定）一、前言：  眾所周知，受潮的濕敏器件（以下簡稱“MSD” ）在過回流焊高溫作用下會發(fā)生壓力損傷甚至爆米花現(xiàn)象；相比較直接可以發(fā)現(xiàn)的爆米花現(xiàn)象，壓力微損傷的破壞力更大，因?yàn)檫@是一種隱形的問題， 這種損傷可以在成品一段時(shí)間后才會顯現(xiàn)。 所以它直接大幅降低成品的可靠性或者

2、壽命，對于一個(gè)企業(yè)而言，聲譽(yù)也會受到影響。所以大家都會將受潮的 MSD 干燥后再過回流焊，以避免發(fā)生這樣的品質(zhì)或者可靠性問題。不過事實(shí)上，不正確的 MSD 干燥方式會帶來更多問題，了解這些細(xì)節(jié)的人并不多。不正確的 MSD 干燥方式會導(dǎo)致干燥程度無法達(dá)至安全范圍，從而無法避免受潮帶來的損傷，甚至還會加速產(chǎn)品表面氧化，大幅降低可焊性，產(chǎn)生更多問題。所以認(rèn)識并且重視 IPC/JEDECJ-STD-033C 標(biāo)準(zhǔn)中對 MSD 的干燥或者重置

3、其車間壽命是非常重要。二、MSD 的干燥方式：參照 IPC/JEDECJ-STD-033C 標(biāo)準(zhǔn)中對 MSD 濕敏器件的干燥方式主要有四種：① 150℃高溫烤干② 125℃高溫烤干③ 40~90℃；≤5%RH 中溫超低濕烘干④ 常溫超低濕干燥1. 對于 150℃的烤干方式而言，雖然耗時(shí)最短，但現(xiàn)在一般很少有用戶會選用，因?yàn)檫@種干燥方式對器件的損傷是最大的，且氧化速度也是最快的。一般 150℃是在半導(dǎo)體工廠包裝前可能

4、選用的烘烤條件，對于 SMT 企業(yè)并不推薦。2. 對于 125℃烤干的時(shí)間較短，一般可用于耐高溫，同時(shí)又不容易發(fā)生氧化的 MSD 的干燥。按照不同的濕敏等級、芯片厚度及暴露情況，標(biāo)準(zhǔn) IPC/JEDEC J-STD-033C 的第四部分做了詳細(xì)的分類， （如下表一并列出了 IPC/JEDECJ-STD-033C 規(guī)定的常用的烘烤時(shí)間表。 ）125℃ 烤干 （車間壽命重置）0~+5℃ 厚度＞1.4mm 厚度＞1.4mm

5、; ≤2.0mm 厚度＞2.0mm ; ≤4.5mm 條 件 超過車間壽命 ＞72 小時(shí) 超過車間壽命 ≤72 小時(shí) 超過車間壽命 ＞72 小時(shí) 超過車間壽命 ≤72 小時(shí) 超過車間壽命 ＞72 小時(shí) 超過車間壽命 ≤72 小時(shí) 2 5 小時(shí) 3 小時(shí) 18 小時(shí) 15 小時(shí) 48 小時(shí) 48 小時(shí) 2a 7 小時(shí) 5 小時(shí) 21 小時(shí) 16 小時(shí) 48 小時(shí) 48 小時(shí) 3 9 小時(shí) 7 小時(shí)

6、 27 小時(shí) 17 小時(shí) 48 小時(shí) 48 小時(shí) 4 11 小時(shí) 7 小時(shí) 34 小時(shí) 20 小時(shí) 48 小時(shí) 48 小時(shí) 5 12 小時(shí) 7 小時(shí) 40 小時(shí) 25 小時(shí) 48 小時(shí) 48 小時(shí) 5a 16 小時(shí) 10 小時(shí) 48 小時(shí) 40 小時(shí) 48 小時(shí) 48 小時(shí) * 90℃~125℃的干燥過程會存在氧化并降低可焊性風(fēng)險(xiǎn)，此烘干最長時(shí)間不能超過 96 小時(shí)。  表一 圖表三顯示普通

7、烘箱內(nèi)部的溫濕度記錄曲線示意圖，可見溫度上升確實(shí)會造成相對濕度的下降，但相對濕度下降曲線并非理想的與溫度同步關(guān)系， 當(dāng)濕度低于 15%RH 時(shí)明顯下降困難， （這點(diǎn)很大程度上與烘箱本體結(jié)構(gòu)，控制方式，使用環(huán)境和溫濕度調(diào)節(jié)范圍有關(guān)。 ）（在溫度 40~90℃時(shí)， ）濕度不能滿足≤5%RH 以下，就會出現(xiàn)干燥不充分、無法干燥甚至加濕風(fēng)險(xiǎn)。 （見如下圖標(biāo)四） 。 （這種條件也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)中對 MSD 車間壽命完全重置的要求。 ）IPC/J

8、EDECJ-STD-033C 濕敏器件放置條件及時(shí)間關(guān)系（天）可見相對濕度相同的情況下，溫度越高，MSD 器件的吸濕速度越快。所以僅把烘烤設(shè)備內(nèi)部溫度升到 40~90℃根本不能滿足 MSD 器件的干燥要求，而且如果外界濕度較高時(shí)，氧化風(fēng)險(xiǎn)也會大幅增加。4. （IPC/JEDEC J-STD-033C 給出了常溫超低濕干燥方式） ，由于其干燥時(shí)間較長，所以一般用于短期暴露的車間壽命重置。如表五濕敏等級 暴露時(shí)

9、間、溫濕度條件 車間壽命 干燥時(shí)間及關(guān)聯(lián)濕度 烘干 2,2a,3,4,5,5a 任意時(shí)間 ≤40℃；85%RH 重置/干燥 不適用 中高溫干燥 2,2a,3,4,5,5a ＞車間壽命 ≤30℃；60%RH 重置/干燥 不適用 中高溫干燥 2,2a,3 ＞12 小時(shí) ≤30℃；60%RH 重置/干燥 不適用 中高溫干燥 2,2a,3 ≤12 小時(shí) ≤30℃；60%RH 重置/干燥 5 倍暴露時(shí)間

10、 ≤10%RH 不適用 4,5,5a ＞8 小時(shí) ≤30℃；60%RH 重置/干燥 不適用 中高溫干燥 4,5,5a ≤8 小時(shí) ≤30℃；60%RH 重置/干燥 10 倍暴露時(shí)間 ≤5%RH 不適用 2,2a,3 ＜車間壽命 ≤30℃；60%RH 停止計(jì)時(shí)/ 不再受潮 任意時(shí)長 ≤10%RH 不適用 4,5,5a ＜車間壽命 ≤30℃；60%RH 停止計(jì)時(shí)/ 不再受潮 任意時(shí)長 ≤5%R