IPCM109電子工業(yè)潮濕敏感無件的防護

1、IPC-M-109 與電子工業(yè)潮濕敏感元件的防護一, 潮濕對電子元器件造成的危害當(dāng)電子元器件朝著小型化與廉價化方向開展 , 塑料封裝就成為了一項標(biāo)準(zhǔn)做法。 但潮濕氣體 會透過封裝材料及元器件的接合面進入到器件的內(nèi)部 , 一方面造成內(nèi)部電路氧化腐蝕短路 , 另一方 面當(dāng)SMD器件吸濕度率到達0、1wt%時，在電子元器件組裝焊接過程中的高溫會使進入IC內(nèi)部的潮濕氣體受熱膨脹產(chǎn)生足夠的壓力 ,使塑料從芯片或引腳框上的內(nèi)局部離 (脫層)、線捆接損傷、芯片 損傷、與不會延伸到元件外表的內(nèi)部裂紋等。甚至裂紋會延伸到元件的外表 , 最嚴(yán)重的情況就就是 元件鼓脹與爆裂 , 又稱為“爆米花 , 這將導(dǎo)致返修甚至

2、要廢棄該組裝件。 更為重要的就是那些瞧不 見的、潛在的缺陷會溶入到產(chǎn)品中去。非IC類電子元器件也會受到潮濕的危害。如印刷電路板吸濕度率到達 0、2wt%寸,也會導(dǎo)致裂紋與分層;繼電器的觸點受潮氧化 ,導(dǎo)致接觸不良;硅晶體氧化;其它諸如陶瓷器件、液晶器件、石 英器件、光電器件、紅外與激光器件、連接線、接插件等等 ,都會受到潮濕的危害。潮濕對電子元器件的危害 , 已成為一項非常嚴(yán)峻的事情 , 隨著潮濕敏感性元件使用的增加 , 諸如薄的密間距元件 (fine-pitch device) 與球柵陣列 (BGA, ball grid array), 這個問題就越嚴(yán)重。二, 關(guān)于 IPC-M-109 標(biāo)準(zhǔn)

3、為確保潮濕氣體不進入器件中 ,美國電子工業(yè)聯(lián)合會 (IPC) 與電子元件焊接工程協(xié)會 (JEDEC) 之間共同研究制定與發(fā)布了 IPC-M-109, 潮濕敏感性元件標(biāo)準(zhǔn)與指引手冊。IPC-M-109統(tǒng)一與修訂了兩個以前的標(biāo)準(zhǔn) ：IPC-SM-786與JEDEC-JESD-22-A112這兩個文件 現(xiàn)在都過寸了 )。新的標(biāo)準(zhǔn)包含有許多重要的增補與改動。IPC-M-109 包括以下七個文件 ,其中關(guān)于潮濕敏感元件防護的文件有 :該文件的作用就是幫助制造廠商確定元器件對潮濕的敏感性 , 并列出了八種潮濕分級與車間壽命 (floor life) 。潮濕敏感水平SMD防濕包裝拆開后暴露的環(huán)境車間壽命:1

4、 級 暴露于小于或等于 30°C/85% RH 沒有任何車間壽命2 級 暴露于小于或等于 30°C/60% RH 一年車間壽命2a 級 暴露于小于或等于 30°C/60% RH 四周車間壽命3 級 暴露于小于或等于 30°C/60% RH 168小時車間壽命4 級 暴露于小于或等于 30°C/60% RH 72 小時車間壽命5 級 暴露于小于或等于 30°C/60% RH 48 小時車間壽命5a 級 暴露于小于或等于 30°C/60% RH 24小時車間壽命6 級 暴露于小于或等于 30°C/60%RH 72小時車

5、間壽命( 對于6級,元件使用之前必須經(jīng)過烘焙 ,并且必須在潮濕敏感注意標(biāo)貼上所規(guī)定的時間限定 內(nèi)回流。 )增重(weight-gain)分析用來確定確定一個估計的車間壽命,而失重(weight-loss) 分析用 來確定需要用來去掉過多元件潮濕的枯燥時間(2),IPC/JEDEC J-STD-033潮濕/回流敏感性SMD勺處理、包裝、裝運與使用標(biāo)準(zhǔn) 該文件提供處理、包裝、裝運與枯燥潮濕敏感性元件的推薦方法?？菰锇b涉及將潮濕敏感性元件與去濕劑、濕度指示卡與潮濕敏感注意標(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°

6、C、開袋之后的暴露時間、關(guān)于何時要求烘焙的詳細(xì)情況、烘焙程序、以及袋的密封日期。潮濕敏感水平為1 級的 , 裝袋之前枯燥就是可選的, 裝袋與去濕劑就是可選的、標(biāo)貼就是不要求的 , 除非元件分類到235°C的回流溫度。求的潮濕敏感水平為2 級的 , 裝袋之前枯燥就是可選的, 裝袋與去濕劑就是要求的、標(biāo)貼就是要潮濕敏感水平為 2a 5a級的 , 裝袋之前枯燥就是要求的裝袋與去濕劑就是要求的、標(biāo)貼就是要求的潮濕敏感水平為6 級的。裝袋之前枯燥就是可選的裝袋與去濕劑就是可選的、 標(biāo)貼就是要求的IPC 的枯燥包裝之前的預(yù)烘焙推薦就是包裝厚度小于或等于1、4mm對于2a-5a級別,125

7、76;C的烘焙時間范圍828小時,或150°C 烘焙 4-14 小時。包裝厚度小于或等于2、0m m對于2a-5a級別,125 °C的烘焙時間范圍23-48小時，或150°C 烘焙 11-24 小時。包裝厚度小于或等于4、0mm對于2a-5a級別,125 ° C的烘焙時間范圍48小時，或150°C 烘焙 24 小時。IPC 的車間壽命過期之后的后烘焙推薦就是包裝厚度小于或等于1、4mm對于2a 5a級別,125 °C的烘焙時間范圍414小時,或40°C 烘焙 59 天。包裝厚度小于或等于2 0mm對于2a 5a級別,125

8、° C的烘焙時間范圍1848小時,或40°C 烘焙 2168天、包裝厚度小于或等于4、0mm對于2a 5a級別,125 °C的烘焙時間范圍48小時，或40°C 烘焙 67或 68天。元件枯燥使用常溫枯燥箱去濕或烘焙兩種方法之一。烘焙去濕烘焙比比較復(fù)雜。 基于潮濕敏感水平級別不同與包裝厚度的不同 , 有一些枯燥包裝前的預(yù)焙 的推薦方法。但指出烘焙溫度可能造成引腳氧化或引起過多的金屬間增生 (intermetallic growth) 從而降低引腳的可焊接性。并不要將元件存儲在烘焙溫度下的爐子內(nèi)。常溫枯燥箱去濕 :對于潮濕敏感水平為2-4級的防濕包裝拆開后的SMD如暴露在小于或等于30° C/60% RH 環(huán)境下,將其放入濕度為10%RH勺常溫枯燥箱中，經(jīng)過暴露時間X 5倍的除濕保管時間，可以恢復(fù)原 來的車間壽命。對于潮濕敏感水平為5-5a級的防濕包裝拆開后的SMD如暴露在小于或等于30° C/60% RH 環(huán)境下,將其放入濕度為10%RH勺常溫枯燥箱中，經(jīng)過暴露時間X 10倍的除濕保管時間，可以恢復(fù)原 來的車間壽命(3),IPC-95