ipcm109與電子工業(yè)潮濕敏感元件的防護

1、IPC-M-109 與電子工業(yè)潮濕敏感元件的防護IPC-M-109 為電子制造廠商潮濕對電子元器件的危害問題提供了標準和方法,只要認真貫徹執(zhí)行，可將有效地將潮濕對電子元器件的危害降到最低程度一，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和廉價化方向發(fā)展，塑料封裝就成為了一項標準做法。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 器件吸濕度率達到 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)部分離 (脫層 )、線捆接損傷、芯片損傷、和不會延

2、伸到元件表面的內(nèi)部裂紋等。 甚至裂紋會延伸到元件的表面， 最嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂，又稱為 “爆米花 ”，這將導(dǎo)致返修甚至要廢棄該組裝件。更為重要的是那些看不見的、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達到 0.2wt%時，也會導(dǎo)致裂紋和分層；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)和球柵

3、陣列 (BGA, ball grid array)，這個問題就越嚴重。二，關(guān)于 IPC-M-109 標準1 / 5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）和電子元件焊接工程協(xié)會（JEDEC）之間共同研究制定和發(fā)布了 IPC-M-109, 潮濕敏感性元件標準和指引手冊。 IPC-M-109 統(tǒng)一和修訂了兩個以前的標準： IPC-SM-786 和 JEDEC-JESD-22-A112 （這兩個文件現(xiàn)在都過時了） 。新的標準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：（ 1），IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成電

4、路 (IC)SMD 的潮濕 /回流敏感性分類該文件的作用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和車間壽命 (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級 暴露于小于或等于30C/85% RH 沒有任何車間壽命2級 暴露于小于或等于30C/60% RH 一年車間壽命2a 級 暴露于小于或等于30C/60% RH 四周車間壽命3 級 暴露于小于或等于30C/60% RH 168 小時車間壽命4 級 暴露于小于或等于30C/60% RH 72 小時車間壽命2 / 55 級 暴露于小于或等于30C/60% RH 48 小時車間壽命5a 級

5、 暴露于小于或等于30C/60% RH 24 小時車間壽命6 級 暴露于小于或等于30C/60%RH 72 小時車間壽命(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干燥時間 .干燥包裝涉及將潮濕敏感性元件與去濕劑、 濕度指示卡和潮濕敏感注意標貼一起密封在防潮袋內(nèi)。 標貼含有有關(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 235C)、開袋之后的暴露時間、 關(guān)于何時要求烘焙的詳細情

6、況、烘焙程序、以及袋的密封日期。1 級。裝袋之前干燥是可選的， 裝袋與去濕劑是可選的、 標貼是不要求的，除非元件分類到 235C 的回流溫度。2 級。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是要求的、標貼是要求的。2a 5a 級。裝袋之前干燥是要求的，裝袋與去濕劑是要求的、標貼是要求的。6 級。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是可選的、標貼是要求的。3 / 5元件干燥使用去濕或烘焙兩種方法之一。室溫去濕，可用于那些暴露在30C/85% RH條件下少于 8 小時的元件， 使用標準的干燥包裝方法或者一個可以維持 25C5C、濕度低于 10%RH 的干燥箱。烘焙比許多人所了解的要更復(fù)雜一點。對基于級別和

7、包裝厚度的干燥前與后的包裝，有一些烘焙的推薦方法。預(yù)烘焙用于干燥包裝的元件準備， 而后烘焙用于在車間壽命過后重新恢復(fù)元件。請查閱并跟隨 J-STD-033 中推薦的烘焙時間 / 溫度。烘焙溫度可能通過氧化引腳或引起過多的金屬間增生 (intermetallic growth)而降低引腳的可焊接性。 不要將元件存儲在烘焙溫度下的爐子內(nèi)。 記住，高溫托盤可以在 125C 之下烘焙，而低溫托盤不能高于 40C。IPC 的干燥包裝之前的預(yù)烘焙推薦是：包裝厚度小于或等于1.4mm ：對于 2a 5a 級別，125C 的烘焙時間范圍828小時，或 150C 烘焙 414 小時。包裝厚度小于或等于 2.0m

8、m ：對于 2a 5a 級別，125C 的烘焙時間范圍 2348 小時，或 150C 烘焙 1124 小時。包裝厚度小于或等于 4.0mm ：對于 2a 5a 級別， 125C 的烘焙時間范圍 48 小時，或 150C 烘焙 24 小時。IPC 的車間壽命過期之后的后烘焙推薦是：包裝厚度小于或等于1.4mm ：對于 2a 5a 級別，125C 的烘焙時間范圍4144 / 5小時，或 40C 烘焙 59 天。包裝厚度小于或等于 2.0mm：對于 2a 5a 級別，125C 的烘焙時間范圍 1848 小時，或 40C 烘焙 2168 天。包裝厚度小于或等于 4.0mm ：對于 2a 5a 級別， 125C 的烘焙時間范圍 48 小