IPC/J-STD-033對(duì)MSD芯片的存儲(chǔ)烘烤解讀
發(fā)布時(shí)間：2020年07月31日 點(diǎn)擊數(shù)：
摘要：MSD芯片需要用到工業(yè)防潮箱進(jìn)行防潮以及低濕MSD烘烤箱進(jìn)行除濕。但究竟如何正確使用？IPC標(biāo)準(zhǔn)中又如何規(guī)定呢？
關(guān)鍵詞：恢復(fù)車間壽命 防潮柜 防潮箱 干燥柜
尚鼎除濕撰：關(guān)于MSD芯片的存儲(chǔ)、處理，一直以來都是各工廠需要面對(duì)的問題。而隨著品質(zhì)要求的提高，同仁們也發(fā)現(xiàn)，芯片的處理不妥當(dāng)，往往導(dǎo)致各種復(fù)雜的問題發(fā)生。同仁們也慢慢了解到MSD芯片需要用到工業(yè)防潮柜進(jìn)行防潮以及低濕MSD烘烤箱進(jìn)行除濕。但究竟如何正確使用？IPC標(biāo)準(zhǔn)中又如何規(guī)定呢？本文特針對(duì)此問題進(jìn)行解答。
首先來了解下MSD芯片在受潮后所能產(chǎn)生的問題及危害。MSD為潮濕敏感元器件的簡稱，主要包含IC、BGA、QFP等各種集成電路芯片。由于其集成度較高，故芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜。如此精密復(fù)雜的芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)只要能出現(xiàn)一丁點(diǎn)的異常，則很容易導(dǎo)致芯片故障。而且，往往這種故障很難排除。導(dǎo)致后期維修費(fèi)用陡增。
而MSD的受潮正是容易讓芯片內(nèi)部產(chǎn)生異常的禍端。在MSD受潮后，其內(nèi)部的水份，在經(jīng)過焊接加熱過程中，水份汽化，造成體積增大而擠壓芯片，很容易造成芯片的微裂紋、開裂、分層、甚至是爆米花現(xiàn)象的產(chǎn)生。對(duì)芯片造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷。除了爆米花現(xiàn)象可以肉眼觀察以外，開裂、分層需要對(duì)應(yīng)的儀器才能檢測。而最麻煩的是微裂紋，很可能儀器也無法檢查，但是可能造成功能缺失可是使用壽命的大大減短。對(duì)企業(yè)造成巨大損害。
而IPC為了避免這些問題的發(fā)生，就對(duì)芯片進(jìn)行了潮濕敏感級(jí)別MSL的劃分，以及針對(duì)防潮對(duì)相對(duì)應(yīng)的防潮箱濕度要求作相對(duì)應(yīng)的規(guī)定。如下表所示：
上表為IPC對(duì)于MSD的級(jí)別劃分后的車間壽命情況。對(duì)于IC、BGA等MSD的防潮，就是保證MSD器件在上線使用前的車間壽命仍然存在。也就是意味著MSD受潮在可接受的范圍以內(nèi)，不致于讓MSD在過焊時(shí)存在爆米花、微裂紋、開裂、分層等隱患！
而MSD防潮箱防潮柜的使用，則是在柜內(nèi)營造相對(duì)應(yīng)IPC標(biāo)準(zhǔn)的濕度范圍。如小于10%RH，小于5%RH等。其實(shí)在實(shí)際工業(yè)防潮箱防潮柜干燥柜的使用中，基本上都是選用此兩個(gè)性能要求。其選擇的范圍只根據(jù)芯片的MSL（潮濕敏感級(jí)別）來決定。而實(shí)際上如果選用5%RH級(jí)別的防潮柜，則可以不用過多考慮芯片的MSL。
此外，工業(yè)防潮柜防潮箱干燥柜的選擇，除了濕度以外， 很容易讓同仁們忽略的一點(diǎn)，就是工業(yè)防潮箱防潮柜干燥柜的除濕速度問題。原因是MSD芯片的吸潮是個(gè)累積的過程。也就是在IPC標(biāo)準(zhǔn)中所提及的暴露時(shí)間的車間壽命損耗累計(jì)。MSD芯片在暴露于高于標(biāo)準(zhǔn)防潮濕度時(shí)，芯片就會(huì)吸收一定潮濕。盡管之后存儲(chǔ)于低濕環(huán)境一段時(shí)間，但在下一次的暴露時(shí)間內(nèi)，MSD的吸潮計(jì)算需要加入上一次的吸潮量。也就是兩次的暴露時(shí)間要累加。
故，為盡量避免這個(gè)累積的問題，就需要每次的高濕的暴露時(shí)間盡量短。也就是處于10%RH以下的時(shí)間盡量短。如此才是對(duì)MSD起到最好保護(hù)的措施。也就是說，對(duì)于工業(yè)防潮箱防潮柜干燥柜的選擇，除濕速度越快越好。
而對(duì)于受潮后的MSD的烘烤，IPC標(biāo)準(zhǔn)里亦有詳細(xì)的規(guī)定。如下表所示：
，
表上有規(guī)定，對(duì)于受潮后的MSD有三種烘烤標(biāo)準(zhǔn)。分別是125℃、90℃+5%以及40℃+5%RH三個(gè)條件。細(xì)心的同仁也會(huì)發(fā)現(xiàn)，烘烤標(biāo)準(zhǔn)中，有兩個(gè)條件是需要加入濕度要求的。這是與水的100度沸點(diǎn)有關(guān)系。詳細(xì)的介紹可以參考本網(wǎng)站其它技術(shù)文獻(xiàn)。其中有詳細(xì)的說明以及MSD烘烤箱的使用。
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