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湿敏性元件储存条件----技术文章

上海锐驰创通电子科技有限公司

2013/10/25 9:41:43
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湿敏性元件储存

湿敏性元件常被误解。随着湿敏性元件使用越来越广泛,人们也越来越关注其故障机
理。元件暴露在高温下,有几种标准:
•IPC / JEDEC J-STD-020,用于塑料集成电路(IC)SMD湿度/回流敏感类
•IPC / JEDEC J-STD-033标准型,用于处理,包装,运输及湿度回流敏感SMD使用
•IPC / JEDEC J-STD-035,声学显微镜用于非气密封装电子元件
•IPC-9501,PWB组装工艺
回流过程中,塑料表面贴装器件(SMD)中的除湿器能产生足以损坏器件的蒸汽压。
常见失效模式包括内部塑料与模具或引线框架分离(分层);焊线损害;模具损坏;内部
裂纹无法延伸到元件表面。情况下,裂纹会延伸到元件表面,更严重的是,元件
将隆起并弹出(以下简称“爆米花”效应)。 IPC – 连接电子工业协会规定了湿敏性
元件标准IPC-M-109极其指导方针。
包括以下七个文件:
电子元件评估过程模拟(预处理IC元件)
•IPC-9502,电子元件PWB组装焊接工艺指南
•IPC-9503,非IC元件湿敏型分类
•IPC-9504,评估非IC元件组装过程模拟(预处理非IC元件)。湿敏性元件zui初文件。
•IPC-SM-786,湿度/回流敏感IC特性和处理程序,不常用。
•IPC / JEDEC J-STD-020分类程序用于湿敏性元件,如透水性材质的非气密性封装,
比方塑料。
此过程包括暴露在回流焊温度时,详细的目视检查,扫描声学显微镜,横切和电气测
试。
测试结果基于元件自身温度,因为塑性塑模是主要问题。标准回流温度为220°C +5°/
-0°C,但回流实验发现小体积元件可达235°C高温。因此,在较高温度下,如果电路
板包含大小两种元件,建议评估回流温度为235°C。只要达到J-STD-020规定的回流
曲线,对流,红外(IR)或汽相回流设备都可以使用。
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下面列出了八种湿度等级及车间寿命。浸泡时间标准请参考J-STD-020。
•1级 - 小于或等于30°C/85%RH情况下,车间寿命无限
•2级 - 小于或等于30°C/60%RH情况下,车间寿命为一年
•2* - 小于或等于30°C/60%RH情况下,车间寿命为4周
•3级 - 小于或等于30°C/60%RH情况下,车间寿命为168小时
制造业•4 级- 小于或等于30°C/60%RH情况下,车间寿命为72小时•5级 - 小于或等于30°C/60%RH情况下,车间寿命为48小时•级 - 小于或等于30°C/60%RH情况下,车间寿命为24小时•6级 - 小于或等于30°C/60%RH情况下,时间以标签上车间寿命为准
(对于第6级来说,元件须在使用或回流前烘烤,且在湿敏性警告标签时限内完成。)重量增益分析(参考J-STD-020)建立了评估的车间寿命,重量减少分析建立了去除元件多余水分的烘烤时间。 J-STD-033提供烘烤温度和时间方面的详细信息。
IPC / JEDEC J-STD-033为湿敏性元件的处理,包装,运输和烘烤提供建议信息。重点在包装上,并防止水分吸收 - 烘烤或干燥应是在出现过度暴露时万不得已手段。
干燥包装包括将湿敏性元件密封在防潮袋中,防潮袋中应装有干燥剂,湿度指示卡和湿敏性警告标签。标签应包括:特定温度和湿度范围内质保信息,包装zui高温度(220°或235°C),开袋后暴露时间,烘烤所需信息及包装密封日期。
1级. 装袋前干燥可选,装袋与干燥剂可选,标签不作要求,除非元件在235°C回流温度下。
2级. 装袋前干燥可选,装袋与干燥剂必选,标签必选。
2a〜级. 装袋前干燥必选,装袋与干燥剂必选,标签必选。
6级. 装袋前干燥可选,装袋与干燥剂可选,标签必选。
可使用以下两种方法进行元件干燥:干燥或烘烤。采用室温干燥,元件暴露时间应少于8小时,温度不超过30℃及60%RH。采用标准干燥包装法或25°±5℃,相对湿度小于10%干燥盒。
烘烤比一般人想象的要复杂。基于等级和封装厚度,推荐烘烤前后都要干燥包装。预烘烤用于制备元件的包装干燥,而后烘烤用于车间寿命到期时整修元件。不要在烘烤温度下将元件储存在烤箱中。记住,高温托盘可以在125℃下进行烘烤,而低温托盘不能在高于40℃温度下烘烤。

干燥包装前IPC预烘烤建议:
包装厚度小于或等于1.4mm:2a〜级,125℃时烘烤时间为8〜28小时,150℃时为4〜14小时。
包装厚度小于或等于2.0mm:2a〜级,125℃时烘烤时间为23〜48小时,150℃时为11〜24小时。
包装厚度小于或等于4.0mm:2a〜级,125℃时烘烤时间为48小时,150℃时为24小时。

车间寿命到期IPC烘烤后建议:
包装厚度小于或等于1.4mm:2a〜级,125℃时烘烤时间为4〜14小时,40℃时为5〜19天。
包装厚度小于或等于2.0mm:2a〜级,125℃时烘烤时间为18〜48小时,40℃时为21〜68天。
包装厚度小于或等于4.0mm:2a〜级,125℃时烘烤时间为48小时,40℃时为67〜68天。

Force Technologies储存设备保证干氮环境下,压力为3-4升流速。干氮控制下的湿度在30%RH以下。温度控制保持在60oF-75oF。以每秒2个样本的速度记录压力,温度和湿度,并把结果保存在硬盘上。记录保留1年。硬拷贝无限期保存。通过IP地址访问数据。
湿敏性设备通过铝箔容器运输,干氮净化,密封包装。

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