J-STD-033B中文版資料

1、IPC/JEDECJ-STD-033MAY1999SMD溫濕度敏感元件作業(yè)，運輸，儲存，包裝標(biāo)準(zhǔn)1 .前言SMD零件的出現(xiàn)直接帶來了新的挑戰(zhàn)，而這些挑戰(zhàn)的重心又在于包裝的品質(zhì)和可靠性。本文講述了floorlife在作業(yè)，包裝，運輸，的等級標(biāo)準(zhǔn)。J-STD-020說明了濕敏元件級別，JEP113說明了標(biāo)簽要求周圍環(huán)境中的濕氣會通過包裝材料滲透到包裝內(nèi)部，并在不同材料的表面聚結(jié)。在組裝工藝中，SMD元件貼裝在PCB上時會經(jīng)歷超過200C,在焊接時，濕氣的膨脹會造成一些列的焊接品質(zhì)問題。2 .目的本文旨在為使用，運輸，存儲，包裝SMD1敏元件提供標(biāo)準(zhǔn)。通過本文內(nèi)的方法，可以避免零件受潮和零件在過IR

2、后可靠性下降。通過本文的各個程序，可以達到無害回焊。熱烘可以使SMDB件得到長達12個月的包裝存儲壽命。3 .范圍3.1 包裝本標(biāo)準(zhǔn)適用于PCBA中無需密封SMD零件的作業(yè)，其中包括聚合分子材料和塑膠材料3.1.1 密封包裝大零件無濕氣風(fēng)險，不必作防潮3.2 組裝制程3.2.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于PCBAIR,VPR等制程，不適用于波峰焊3.2.2 本標(biāo)準(zhǔn)亦適用于受潮零件的烘烤或重工3.2.3 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于不過回焊爐的零件3.3 可靠性內(nèi)容描述中的方法可以保證PCBA的成品可靠性是可評估的（標(biāo)準(zhǔn)J-STD-020和JESD22-A113）3.3.1 本文不對焊接可靠性作評述4 .涉及文件4.1 E

3、IAJEDECEIA-541靜電放電敏感元件包裝要求EIA-583濕氣敏感元件包裝要求EIA-625靜電放電敏感設(shè)備操作要求JEP-113濕氣敏感設(shè)備標(biāo)識JESD22-A113不氣密包裝可靠性測試條件要求4.2 防護部分MIL-B-131阻濕材料（隔絕濕氣，不透氣的）-MIL-B-81705透氣的，無靜電的，可加熱處理的MIL-D-3464活性干燥劑，MIL-I8835指示，濕度卡5 .定義活性干燥劑：全新干燥劑或是經(jīng)過依照推薦標(biāo)準(zhǔn)進行烘烤恢復(fù)原始規(guī)格的干燥劑6.包裝6.1包裝要求t¥見下表1濕敏級別烘干元件防潮袋干燥劑濕敏級別標(biāo)簽警告貼紙1隨意隨意隨意隨意220c時不必標(biāo)示，235

4、c時必需標(biāo)示2隨意必需必需必需必需2a-5a必需必需必需必需必需6隨意隨意隨意必需必需6.2 零件包裝前的烘烤6.2.1 濕敏級別在2a到5a之間的零件在做防潮包裝之前必須要做烘烤處理。廠家在進行烘烤和包裝期間的裸露時間（MET）不可超過24H。如果MET超過了24H那么這個實際時間必須要標(biāo)注。如果這個MET內(nèi)僅僅是重新包裝附活性干燥劑，那么這個時間一定要計算在內(nèi)。6.2.2 供應(yīng)商可以通過一系列的方法來減少烘烤時間并且達到正常效果。以給定的默認地等級來評定在高溫環(huán)境下承受濕氣的等級。6.2.3 如果在烘烤和包裝之間的時間超出了標(biāo)準(zhǔn)，元件必須重新烘烤按照第7條款6.3 DRYPACK（干燥包裝

5、）6.3.1 描述干燥包裝由干燥劑HIC（溫濕度卡）MBB（防潮包裝袋）下圖為經(jīng)典的干燥包裝MoistureBarrierBag防潮袋DesiccantPouches干燥齊1J袋FoamEndCap尾部泡沫護墊HumidityIndicatorCard濕度卡6.3.2 材料6.3.2.1 防潮袋（MBB）MBB的各項參數(shù)必須符合MIL-B-81075,第一類型必須要求的是彈性，防靜電放電，機械強度和抗穿刺能力，袋子必須是可熱封的。在40c條件下，以ASTMF392-93條件'E'做彎曲測試，水汽傳播速度測試采用ASTMF1249-900水汽傳播速度不可大于0.002mg/100

6、in2在24小時內(nèi)。6.3.2.2 干燥齊1J干燥劑必須要符合MIL-D3464,第二類型干燥劑必須要滿足無塵，無腐蝕性，吸潮能力符合標(biāo)準(zhǔn)。干燥劑必須包裝在濕氣可滲透入的袋子里，每個防潮袋里面裝的干燥劑的量必須標(biāo)注在袋子上，并且要保證防潮袋里的濕度在25C的室溫條件下保持在10%RH以下。在各種干燥劑里面，美軍標(biāo)規(guī)定了干燥劑的等級.A級干燥劑要求最低一個單位吸收2.85g的水汽在20%RH和25C的環(huán)境下，并且要求能夠維持環(huán)境狀況在10%RHZ下。一包所需的干燥劑數(shù)量有以下公式定義：U=（0.304*沒*WVTR*A/DU*干燥劑的數(shù)量M*期望shelflifeWVTR*水汽傳播率A*MBB表

7、面積D*保持10%rH勺濕度要吸收的水分注意：如果有些包裝如tray盤，管裝，料帶裝等的零件沒有烘烤，那么還要額外加入干燥劑以吸收零件本體內(nèi)的水汽，這里也要考慮這部分的干燥劑。6.3.2.3 HIC（濕度指示卡）HIC必須遵守MIL-I-8835。HIC色圈要不少于3個并要附上濕度值8%RH10%RH20%RHIndicatorBakeUnitsifPiiikBakeUni居ifPiiik10%ChangeDesiccantifPinkBakeUnitsifPink:烘烤零件，如果變粉紅。ChangDesiccantifpink:換干燥劑如果變粉紅。DiscardifCirclesOvermm

8、:如果色環(huán)有被潤濕擴散的現(xiàn)象，則報廢處理。AvoidMetalContact:避免接觸金屬。DiscardifCiiclesOverrunAvoidMetalContact6.3.3 標(biāo)簽6.3.3.1 標(biāo)簽主要有MSID（濕敏等級號碼）和“Cautionlable”（警告貼紙），依據(jù)JEDEDJEP113標(biāo)準(zhǔn)。MSID標(biāo)簽要貼在包裝箱的最底層，警告貼紙貼在防潮袋的表面。LEVEL(ZCAUTION|1I'/This®caHoigX*/VOISTURE-$EhSlTl/EDEICESII用9Lork.3«MFBHHbflfMri?Iml1. C餐cxi卬兇sliti

9、flitem躺Uag;12nioiWisat<40款dw90%同曲陽hurmdbt|RHlJ2. Peakpackagebodyterriperature.*r.mswc»eMie1Afterh%nopeirwcl.d«MEMtist制h*uubjsd¥d也bHowwltleroretherh0htemperatureprocessmLBthoursof13ctop,3) Motriied電廿iin.日uh,seeac(.mt-nartwecanckticra二30七泡冷b)的FFdatHRnRH土DesiciKrequirebdkg.nxiuntfigL&

10、lt;Tumid%Indiiaito1Cardis>13%Mim笛；idat23±5=Ca) J3di3b11atmet3tf|yi-；irwjis"eq-jirfd.devicesmaybehakecflirr3hour,-t12ST5:C，尸Nriswernnnth*iiit：產(chǎn)二同Echigh9中鼻怪的”<kshortsrbaketimesarecteainMl,referenceiPOUEDECJ-STMI33torbkeprccedUFe目3gSealLafc&-MEk1rlia中國eiMirm»cE時融*4oieLa它andhody

11、teTOMhjEderedg-IRCFJEUIzCJ&rdtKO警告貼紙樣圖警告貼紙樣圖濕敏等級貼紙樣圖6.3.3.26級濕敏元件沒有用防潮袋包裝海運的都必須要附MSID標(biāo)簽和警告貼紙在運輸容器的底層6.3.31級濕敏元件用于235c回焊的必須要附警告貼紙標(biāo)注最高適用回焊溫度。警告貼紙必須貼在防潮袋上（如果使用）或者附在運輸容器的最底層。1級敏感元件用于220c回焊無需任何濕度貼紙。6.3.4shelflife（防潮包裝后正常存儲時間）使用防潮包裝后的預(yù)計存儲時間在40C/90%RH并且空氣流動良好的環(huán)境下不得少于12個月7.烘烤以下各表為濕敏元件烘烤條件與時間的關(guān)系表2：用戶，使用者

12、烘烤（此時間不計算在floortime內(nèi)）條件：參考濕度在60%RH含）的周邊濕度條件下包裝厚度濕敏等級125c條件烘烤40C5%RHft烤2a4h5days不人丁1.4mm3455a7h9h10h14h11days13days14days19days2a18h21days324h33days不大于2.0mm431h43days537h52days5a48h68days2a48h67days348h67days不大于4.0mm448h68days548h68days5a48h68days表3:供應(yīng)商烘烤在60%RH®度環(huán)境下，MET（供應(yīng)商露空時間）=24hours7.1工廠環(huán)境要求

13、包裝厚度濕敏等級125c條件烘烤150c條件烘烤2a8h4h316h8h不人丁1.4mm421h10h524h12h5a28h14h2a23h11h343h21h不大于2.0mm448h24h548h24h5a48h24h2a48h24h348h24h不大于4.0mm448h24h548h24h5a48h24h7.1.1暴露時間濕敏元件在工廠只可暴露在60%RH勺環(huán)境下，在此環(huán)境下無論暴露時間多長都是可以通過高溫或低溫烘烤后使用或出貨。7.1.2最短時間任何濕度敏感元件在在不超過30C/60%RH的環(huán)境條件下暴露不超過8小時的都可以在室溫條件下通過干燥劑干燥。要通過此方式干燥零件，最少要5倍的

14、暴露時間。7.1.2.1 干燥包裝在重新放置干燥劑后，在已有的干燥包裝內(nèi)零件包裝可以再封口。只要干燥劑暴露在空氣中的總共時間少于1小時，這些干燥劑是可以再度使用的。7.1.2.2 干燥箱也可使用干燥箱包裝零件，這種箱子要求可以維持內(nèi)部環(huán)境在25±5C,且濕度10%RH有可能用到氮氣或干燥氣體。7.2烘烤一般要求耐高溫容器如果廠家無特殊說明，我們默認這些裝載零件的包裝容器是可以以125c的高溫來烘烤零件的。例如，高溫tray盤。7.2.1 低溫容器任何使用低溫包裝容器裝載零件的，零件不可以和這些容器一起在高于40C的條件下烘烤，如果需要高溫（）40C）烘烤，必須要把零件取出到耐高溫容器

15、內(nèi)烘烤，在轉(zhuǎn)回到原包裝容器內(nèi)。7.2.2 紙和塑膠在烘烤前必須要把紙和塑膠物件（如紙箱，泡沫，塑膠皮等）挑出。管塞和tray盤帶也必須挑出在高溫125c烘烤時。7.2.3 烘烤時間烘烤時間按所有零件均達到要求溫度時開始計算7.2.4 ESD保護ESD乍業(yè)防護需遵守EIA625,使用真空吸筆作業(yè)時要求高濕度這點必須執(zhí)行。例如，在烘烤零件后的環(huán)境內(nèi)空氣十分干燥，此時要尤其注意ESD防護，保持高濕度的空氣。7.2.5 包裝容器的再用在再用這些包裝容器前要對這些材料的規(guī)格做出合適的考量7.2.6 焊接風(fēng)險氧化風(fēng)險烘烤零件可能會導(dǎo)致零件氧化影響焊接從而造成各種各樣的PCBA呈接品質(zhì)問題，為考慮到焊接，零

16、件烘烤的時間和溫度必須要控制。如廠家無特殊說明，一個零件只允許一個烘烤循環(huán)，如果非要進行第二次烘烤，這個時候要和供應(yīng)商談?wù)劇?.2.72包裝容器的除氣作用風(fēng)險必須要注意包裝容器的除氣作用是否能保證不影響焊接8.使用就開始計算，如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有使用，即必須就開始計算，如果在規(guī)定時間內(nèi)沒有使用，即必須MBB-旦打開，floorlife依照第7章作業(yè)。8.1 來料檢驗包裝檢驗IQC檢驗需要檢查警告貼紙或條碼貼紙上的材料封包日期，包裝袋是否有穿孔，或包裝袋有開包過，如果有開包過，以HIC作判定依據(jù)作業(yè)零件檢驗IQC開包檢驗零件后，如果在40C/60%RH勺條件內(nèi)暴露少于8小時，要么附上火星干燥劑重

17、新包裝：要么在室溫干燥的環(huán)境下5倍時間，使其自然干燥后再包裝floorlife下表為30C/60%RH勺條件內(nèi)的不同濕敏級別元件的floorlife表。另，如果零件暴露在空氣時間大于1小時，按7.1作業(yè)表4濕敏等級工廠floorlife<30C/60%RH1不做管控只要30c/85%RH21year2a4year3168hours472hours548hours5a24hours6使用前必須烘烤，并在標(biāo)簽規(guī)定的時間內(nèi)過爐安全儲存安全儲存是指合理控制零件烘烤濕度使得其floorlife為0。2到5a級別的安全儲存環(huán)境如下8.1.1 干燥包裝使用MBBFF燥包裝白零件依6.3.4作業(yè)必須保證

18、其預(yù)計正常儲存時間有12個月（從其包裝之日算起），其保值儲存期標(biāo)注于警告貼紙或條碼貼紙上。8.1.2 干燥空氣零件有可能儲存在干燥大氣的閣子內(nèi)，這些閣子要球能保持25±5C且10%RH的環(huán)境條件。8.2 回焊回焊包括批量回焊和單個零件貼裝，拔除和重工8.2.1 零件在MBEFF包以后，必須徹底完成全部的高溫回焊制程，包括重工，預(yù)計floorlife,重新打包，或依7.1.2.2條款存放在干燥的閣子里。如果floorlife或工廠環(huán)境超標(biāo)了，依8.5.2作業(yè)，在回焊的過程中，零件本體的溫度不可高于其警告貼紙上標(biāo)注的溫度值。回焊過程中的零件本體溫度將直接影響零件的可靠性。注意1:零件在I

19、R中的溫度是不同于錫的，同時不同零件不同區(qū)域也大不相同，所以在測量的時候要注意分開測量注意2:在很多時候，零件本體被加熱到了220c以上，而這個溫度又超過了規(guī)定溫度，那么濕氣，溫度，時間就可能要超出范圍，這個時候要請教一下供應(yīng)商。8.2.2 在回焊的溫度的標(biāo)準(zhǔn)要求是JESD22-A113?；睾高^程中的零件本體溫度是最重要的制程參數(shù)，回焊時間和溫度斜率也是非常重要的參數(shù)，都會影響零件的可靠性。8.2.3 如果通過多個回焊制程，務(wù)必要注意濕敏元件的的floorlife是否會超時。注意：多回焊制程中，有使用需清洗助焊劑的，在爐后會有水洗的過程，此時會有較多的水份會殘留，這是必須考慮的潮氣源，將產(chǎn)生新

20、的風(fēng)險。8.2.4 每個零件最多可過3個回焊制程，、如果非要過多于3個的制程，那么這個時候請聯(lián)系廠商討論。8.3 干燥指示干燥包裝內(nèi)的過高的濕度干燥包裝內(nèi)的濕度是由HIC來指示的。因為漏放干燥劑，MB助裂，存儲過期等原因，HIC都會變色，此時我們通過HIC的指示作業(yè)減少因零件受潮而產(chǎn)生的制程不良。HIC從MBBR出就要立刻讀數(shù)。更確切的說，要在23±5c如果HIC10%R的色環(huán)仍然是藍色，表明零件仍然干燥，在包裝的時候換一包活性干燥劑。8.3.1.1 如果8%RH環(huán)變粉紅，10%R色環(huán)不是藍色，表明零件受潮了，必須按第7章條款烘烤8.3.2 floorlife或周邊環(huán)境溫濕度超標(biāo)如果

21、floorlife或周邊環(huán)境溫濕度超過了表4的標(biāo)準(zhǔn)，那么零件必須依照第7章條款回焊或安全儲存。8.3.2.1 如果工廠的環(huán)境溫濕度超過表4的標(biāo)準(zhǔn)，零件的floorlife必須降低8.3.3 6級零件第6級零件必須要依標(biāo)簽上的規(guī)格來烘烤后在使用8.4 重工板如果褪除包裝重工，建議采用局部加熱的方式，零件本體溫度不超過200C,這種方法可以使?jié)駳鈱α慵挠绊憸p少到最小。如若本體溫度超過了200c,板子要采用退火重工，零件本體的溫度測量要在上部。如果這部分是要再用的，建議要先烘烤再安裝使用。在重置的時候不要超出floorlife,使用局部加熱的方法。注意：鄰近的零件的溫度達到183C,這樣回導(dǎo)致熔錫

22、，產(chǎn)生連錫的風(fēng)險。9工廠環(huán)境條件工廠段floorlife是工廠環(huán)境條件的表現(xiàn)。零件安全保守的以表4標(biāo)準(zhǔn)可以存放到其最大的時間，但是環(huán)境總是難于控制的，一旦超過了30C/60%RH的環(huán)境條件，零件受潮。一般是采取通過降低零件暴露在空氣中的時間來管控。通過材料的厚度可以估計出濕氣的傳播速度，從而評估出其floorlife。下表理出了20-90%RH勺濕度，20C,25C,30c的條件下的floorlife。條件：1活性傳播能=0.35eV（目前所知最小的）在60%RHF的傳播率=0.121exp（-0.25eV/KT）m伯（此為30c下的最小傳播率）2 在60%RHF的傳播率=1.320exp（-0.35eV/KT）mm（此為在30c條件下的最大值）表5濕度條件零件本體厚度濕敏等級20%30%40%50%6