IPC033C-MSD干燥處理標(biāo)準(zhǔn)

1、如何干燥MSD濕敏器件（解讀最新版IPC/JEDECJ-STD-033C標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)MSD烘烤條件規(guī)定）一、前言：眾所周知，受潮的濕敏器件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“MSD）在過(guò)回流焊高溫作用下會(huì)發(fā)生壓力損傷甚至爆米花現(xiàn)象；相比較直接可以發(fā)現(xiàn)的爆米花現(xiàn)象，壓力微損傷的破壞力更大，這種隱形的損傷可以在成品一段時(shí)間后才會(huì)顯現(xiàn)，它導(dǎo)致成品的可靠性或者壽命大幅降低，對(duì)于一個(gè)企業(yè)而言，聲譽(yù)也會(huì)受到影響。所以通常做法都會(huì)將受潮的MSD干燥后再過(guò)回流焊，以避免發(fā)生品質(zhì)或者可靠性受損問(wèn)題。事實(shí)上，不正確的MSD干燥方式會(huì)帶來(lái)更多麻煩，了解這些細(xì)節(jié)的人并不多。不正確的MSD干燥方式會(huì)導(dǎo)致干燥程度無(wú)法達(dá)至安全范圍，從而無(wú)法避免受潮帶

2、來(lái)的損傷，甚至還會(huì)加速產(chǎn)品表面氧化，大幅降低可焊性，產(chǎn)生更多問(wèn)題。所以認(rèn)識(shí)并且重視IPC/JEDECJ-STD-033C標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)MSD的干燥或者重置其車(chē)間壽命是非常重要。二MSD的干燥方式：參照IPC/JEDECJ-STD-033C標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)MSD濕敏器件的干燥方式主要有四種：150C高溫烤干125C高溫烤干4090C；5%RH中溫超低濕烘干常溫超低濕干燥對(duì)于150C的烤干方式而言，雖然耗時(shí)最短，但現(xiàn)在一般很少有用戶會(huì)選用，因?yàn)檫@種干燥方式對(duì)器件的損傷是最大的，且氧化速度也是最快的。一般150C是在半導(dǎo)體工廠包裝前可能選用的烘烤條件，對(duì)于SMT企業(yè)并不推薦。對(duì)于125C烤干的時(shí)間較短，一般可用于

3、耐高溫，同時(shí)又不容易發(fā)生氧化的MSD的干燥。按照不同的濕敏等級(jí)、芯片厚度及暴露情況，標(biāo)準(zhǔn)IPC/JEDECJ-STD-033C的第四部分做了詳細(xì)的分類(lèi)，（如下表一并列出了IPC/JEDECJ-STD-033C規(guī)定的常用的烘烤時(shí)間表。）125C烤干（車(chē)間壽命重置）0C考慮到125C烤干過(guò)程會(huì)降低器件可焊性，同時(shí)由于100C以上時(shí)器件內(nèi)部吸收的水分會(huì)快速蒸發(fā)，對(duì)器件依舊存在潛在傷害，并不建議頻繁采用。厚度1.4m厚度1.4厚度1.4m厚度1.4條超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命件2小時(shí)72小時(shí)72小時(shí)25小時(shí)3小時(shí)18小時(shí)2a時(shí)5小時(shí)21小時(shí)39小時(shí)時(shí)27小時(shí)411小時(shí)時(shí)34小時(shí)512小時(shí)時(shí)4

4、0小時(shí)5a16小時(shí)10小時(shí)48小時(shí)90C-125C的干燥過(guò)程會(huì)在氧化并降低可焊性表;2.0mm厚度2.0m;4.5mm超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命72小時(shí)2時(shí)72小時(shí)15小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)16小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)17小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)20小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)25小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)40小時(shí)48小時(shí)48小時(shí)，此烘干最長(zhǎng)時(shí)間不能超過(guò)96小時(shí)。3.對(duì)于4090C;5%RH中溫超低濕烘干的過(guò)程雖然要長(zhǎng)于125C烘烤方式，但其安全性是最高的，這一點(diǎn)在IPC/JEDECJ-STD-033C中就有明確指出，這種干燥條件對(duì)器件幾乎沒(méi)有損傷，且氧化情況也可以被忽略。同樣所有不耐高溫的MSD（如卷帶料

5、、管狀料等）也需要在這樣的條件下進(jìn)行烘干,因此目前越來(lái)越多的SMT企業(yè)選擇用中溫超低濕方式來(lái)烘干MSD。（如下表二列出了IPC/JEDECJ-STD-033C規(guī)定的常用的烘烤溫濕度和時(shí)間表。）90C;5%RH烘干（車(chē)間壽命重置）溫度精度0+C5厚度1.4mm度1.4m;2.0mm度2.0m;4.5m條超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間件2時(shí)72小時(shí)2時(shí)72小時(shí)2時(shí)72小時(shí)217小時(shí)11小時(shí)63小時(shí)2天10天2a23小時(shí)13小時(shí)3天2天10天333小時(shí)23小時(shí)4天2天10天437小時(shí)23小時(shí)5天3天10天10天541小時(shí)24小時(shí)4天10天10天5a54小時(shí)24小

6、時(shí)10天10天40C;5%RH烘干（車(chē)間壽命重置）溫度度0+C5厚度1.4mm度1.4m;2.0mm度2.0m;4.5m條超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間壽命超過(guò)車(chē)間件2時(shí)72小時(shí)2時(shí)72小時(shí)2時(shí)72小時(shí)25天25天20天79天2a9天29天22天79天313天9天37天23天79天415天9天47天28天79天517天10天57天35天79天5a22天10天79天56天79天*以上干燥時(shí)間是按最嚴(yán)重的情況所定，一般情況可表二對(duì)于SMT企業(yè)而言，4090C;5%RH中低溫超低濕烘干條件及125C高溫烤干條件是最常用到的干燥條件,缺一不可。事實(shí)上,現(xiàn)今越來(lái)越多非耐熱性MS

7、D器件的出現(xiàn)及越來(lái)越高安全性的要求JPC/JEDECJ-STD-033C版較之以前版本已經(jīng)大幅增加了中低溫超低濕烘干約定的內(nèi)容。4090C烘烤的關(guān)鍵點(diǎn)是濕度必須符合5%RH以下要求，這點(diǎn)很容易被忽略。由于相對(duì)濕度會(huì)伴隨溫度的升高而降低，很多公司就將濕度控制忽略了，這是非常危險(xiǎn)的。首先必須了解，在普通環(huán)境中，一臺(tái)烘烤設(shè)備僅升高溫度（100度），其內(nèi)部濕度是無(wú)法做到5%RH以下的（圖標(biāo)三）。（即內(nèi)部濕度是不可控的。）圖標(biāo)三圖表二顯示普通烘箱內(nèi)部的溫濕度記錄曲線示意圖，可見(jiàn)溫度上升確實(shí)會(huì)造成相對(duì)濕度的下降，但相對(duì)濕度下降曲線并非理想的與溫度同步關(guān)系，當(dāng)濕度低于15%RH時(shí)明顯下降困難（這點(diǎn)很大程度上

8、與烘箱本體結(jié)構(gòu)，控制方式，使用環(huán)境和溫濕度調(diào)節(jié)范圍有關(guān)。）（在溫度4090C時(shí)濕度不能滿足5%RH以下,就會(huì)出現(xiàn)干燥不充分、無(wú)法干燥甚至加濕風(fēng)險(xiǎn)。（見(jiàn)如下圖標(biāo)四）。（這種條件也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)MSD車(chē)間壽命完全重置的要求。）IPC/JEDECJ-STD-033C濕敏器件放置條件及時(shí)間關(guān)系（天）Mg8766離斗3335CL*vel3CMh)9&7754430DCM13II109-6525CDO0017|4圖12128rJT20C可見(jiàn)相對(duì)濕度相同的情況下,溫度越高,MSD器件的吸濕速度越快。所以?xún)H把烘烤設(shè)備內(nèi)部溫度升到4090C根本不能滿足MSD器件的干燥要求，而且如果外界濕度較高時(shí)，氧化風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)大

9、幅增加。4.（IPC/JEDECJ-STD-033C給出了常溫超低濕干燥方式）,由于其干燥時(shí)間較長(zhǎng),所以一般用于短期暴露的車(chē)間壽命重置。如表五對(duì)于常溫超低濕干燥設(shè)備的要求是,3等級(jí)MSD為10%RH以下,45a等級(jí)的MSD為5%RH以下；在這樣的條件下，如果MSD沒(méi)有超過(guò)車(chē)間壽命就可以達(dá)到中止受潮甚至緩慢干燥的目的。很多用戶并不理解沒(méi)有超過(guò)車(chē)間壽命的MSD器件為何需要進(jìn)行干燥，或者中止受潮。其實(shí)常溫干燥方式，更多的是為了進(jìn)一步降低MSD器件的受損率；諸如人為操作不當(dāng)，干燥設(shè)備本身的波動(dòng)及誤差以及受潮MSD自身的潛在風(fēng)險(xiǎn)都可能造成濕敏損傷，有了常溫干燥的雙重保護(hù)，才能真正有效防止這樣的可靠性問(wèn)題

10、出現(xiàn)。濕敏暴露時(shí)間、溫濕度條件3454（濕敏暴露時(shí)間、溫濕度條件3454（/時(shí)間%RH345334554553455-車(chē)間壽命30C0%RH1時(shí)30C0%RH1時(shí)30C0%RH時(shí)30C0%RH時(shí)30C0%RH車(chē)間壽命30C0%RH車(chē)間壽命30C0%RH車(chē)間壽命干燥時(shí)間及關(guān)濕度烘干重置/干燥不用中高溫干燥重置/干燥不用中高溫干燥重置/干燥不用中高溫干燥重置/干燥5暴露時(shí)間10%RH不用重置/干燥不用中高溫干燥重置/干燥10暴露時(shí)間5%RH不用時(shí)/意時(shí)長(zhǎng)不用不10%RH時(shí)/意時(shí)長(zhǎng)不用不5%RH5.重置/干燥過(guò)程的波動(dòng)及中斷處理。在中溫及常溫烘干器件時(shí)，由于時(shí)間跨度比較長(zhǎng)，難免出現(xiàn)溫濕度的中斷或者波動(dòng)。這種情況可能是設(shè)備本身性能造成的波動(dòng)，也可能是中間開(kāi)門(mén)放取物料造成的干擾。按IPC/JEDECJ-STD-033C中標(biāo)定，如果這樣的波動(dòng)在15分鐘內(nèi)恢復(fù)，可忽略，但如果超過(guò)15分鐘，按照標(biāo)準(zhǔn)需要累加至器件的總干燥時(shí)間。實(shí)際生產(chǎn)工藝中，一般中溫常溫設(shè)備中放置的遠(yuǎn)不止一種器件，也不會(huì)在相同時(shí)間放入或者取出，如果經(jīng)常出現(xiàn)波動(dòng)恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)于15分鐘情況，會(huì)嚴(yán)重影響器件干燥的可操作性，所以對(duì)于