潮湿敏感元件有关内容

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1、潮湿敏感元件（此文是从IPCJ-STD-020、J-STD-033等标准和一些文章中摘取出来，仅供大家参考。如果想了解MSD的详细知识，请浏览相关国际标准。）缩写：MSD:Moisture-sensitivedevicesSMD:SurfaceMountDevicesMSL:MoistureSensitivityLevelPCB:PrintedCircuitBoardsHIC:HumidityIndicatorCardBGA:BallGridArrayESD:ElectrostaticDischargeMBB:Moisture

2、BarrierBag1．前言湿度敏感器件（MSD）对SMT生产直通率和产品的可靠性的影响不亚于ESD，所以认识MSD的重要性，深入了解MSD的损害机理，学习相关标准，通过规范化MSD的过程控制方法，避免由于吸湿造成的元器件损坏来降低由此造成的产品不良率，提高产品的可靠性。潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要-并且经常被误解的。由于潮湿敏感性元件使用的增加，诸如薄的密间距元件(fine-pitchdevice)和球栅阵列(BGA)，使得对这个失效机制的关注也增加了。当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下，陷于塑料的表面贴装元

3、件SMD内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。在一些极端的情况中，裂纹会延伸到元件的表面；最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂(叫做“爆米花”效益)。2．MSD的发展趋势电子制造行业的发展趋势使得MSD问题迫在眉睫。第一，新兴信息技术的产生和发展，对电子产品可靠性提出了更高的要求。由于对单一器件缺陷率的要求，在装配检测过程中不允许有明显的缺陷漏检率。第二，封装技术的不断变化导致湿度敏感器件和更高湿度等级的敏感器件

4、的使用量在不断增加。比如：更短的发展周期、越来越小的封装尺寸、更细的间距、新型封装材料的使用、更大的发热量和尺寸更大的集成电路等。第三，面阵列封装器件（如：BGA,CSP）使用数量的不断增加更明显的影响着这一状况。因为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。与IC托盘封装相比，卷带封装无疑延长了器件的曝露时间。第四，虽然贴装无铅化颇具争议，但随着它的不断推进，也会给MSD的等级造成重大影响。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或2个等级，所以必须重新确认现在的所有器件的品质。

5、由于产品大量定制化和物料外购化的大举推进。在PCB装配行业，这种现象转变为“高混合”型生产。通常，每种产品生产数量的减小导致了生产线的频繁切换，同时延长了湿度敏感器件的曝露时间。每当生产线切换为其他产品时，许多已经装到贴片机上的器件不得不拆下来。这就意味着，大量没有用完的托盘器件和卷带器件暂时储存起来以备后用。这些封装在托盘和卷带里的没有用完的湿度敏感器件，很可能在重返生产线并进行最后的焊接以前，就超过了其最大湿度容量。在装配和处理期间，不仅额外的曝露时间可以导致湿度过敏，而且干燥储存的时间长短也对此有影响。3．依据标准lIP

6、C/JEDECJ-STD-020塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类    lIPC/JEDECJ-STD-033潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准    lIPC-A-610AcceptabilityofElectronicAssemblieslIPC/JEDECJ-STD-035非气密性封装元件的声学显微镜检查方法    lIPC-9501用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB,printedwiringboard)的装配工艺过程的模拟方法    lIPC-9502电子元件的P

7、WB装配焊接工艺指南    lIPC-9503非IC元件的潮湿敏感性分类    lIPC-9504评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法4．湿度敏感危害产品可靠性的原理MSD暴露在大气中的过程中，大气中的水分会通过扩散渗透到湿度敏感器件的封装材料内部。当器件经过贴片贴装到PCB上以后，要流到回流焊炉内进行回流焊接。在回流区，整个器件要在183度以上30-90s左右，最高温度可能在210-235度（SnPb共晶），无铅焊接的峰值会更高，在245度左右。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

8、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（通常称作“爆米花”）。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