MSD潮湿敏感器件防护培训
一 MSD潮湿敏感器件的基础知识
二 MSD潮湿敏感器件产生的危害 三 MSD失效器件的干燥方法
四 MSD潮湿敏感器件的管理
五 案列
一. MSD潮湿敏感器件的基础知识
1 潮湿敏感元件
2 MSD国际标准
3 湿敏元件等级划分
4 湿敏元件包装信息
三 MSD失效器件的干燥方法
1 烘烤条件
2 烘烤流程及记录
3 烘烤方法
4 注意事项
1 烘烤条件 在打开湿敏元件的包装袋时，马上检查湿 敏指示卡（如下图3），指示卡的颜色变 “BAKE UNITS IF PINK”位置时，需要烘烤。 烘烤时间和条件查看湿敏元件标签。高温烘 烤应确保装 材料经得起125℃ 的高温。卷带封装和管状封 装的料应酌情选择中温或低温烘烤。
1. 进货及库存管理
2. 生产管理 3. MSD器件存储流程
1.进货及库存管理
1.1 进货检验 1.2 库存管理
1.1进货检验 湿敏元器件进货控制基本按照以下方式进 行。 检查原包装是否用湿敏包装袋，密封是否完 好，密封时间是否小于12个月。 若不符合前一项，应判退进入MRB（评审） 区域, 由相关人员判定是否RTV（退货），或 者进行厂内自行处理的方法。 在IQC检验时, 不建议打开湿敏元件的包装袋。 如果有需要打开包装袋,则必须在30分钟以内
冷却后将元件放入干燥器或其它有真空条件
的容器中。若不立即使用则真空封装后返回 仓库。
厚度 (Thickness) ＞2.0mm ≤4.5mm
BAG Package ＞ 17mm×17mm or any stacked die package
2a 3 4 5 5a 2-6
48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时
15
10
5
湿敏指示卡： 1、 干燥时颜色呈 淡兰色（如左 图） 2、 受潮时即会从 5%-10%-15% 慢慢变成粉红 色 （如右图）
湿度指示卡（干燥状态下）
湿度指示卡（受潮状态下）
（图3）
2 烘烤流程及记录方法
(1) 烘烤流程见右图
失效的湿敏器件
元件的 包装材料是否经得起125℃ 高温
NO 中温或低温
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重新封装, 并贴上湿敏元件控制专用标签进行 标签跟踪填写。标签见图6：
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MSD开封管控标签
项 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
目
开封时间 (D/H)
封装时间 (D/H)
剩余露置 时间
签名
MSL: (3)168H (4)72H (5)24H (6)上线前 必须烘烤
1.2 度 和防潮等级
表2
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4 注意事项 烘烤时也要注意以下几点，以免在烘烤 时出现意外情况。 一般装在高温料盘里面的器件都可以在125℃ 温度下进行烘烤，除非厂商特殊注明了温度。 装在低温料盘内的器件其烘烤温度不能高于 40℃，否则料盘会受到高温损坏。 烘烤时注意ESD（静电敏感）保护，尤其烘 烤以后，环境特别干燥，最容易产生静电。 烘烤时务必控制好温度和时间。如果温度过
18 小时 21 小时 27 小时 34 小时 40 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时
15 小时 16 小时 17 小时 20 小时 25 小时 40 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时
63 小时 3天 4天 5天 6天 8天 10 天 10 天 10 天 10 天 10 天 10 天 不适用
会转变为过热蒸汽，蒸气压的突变将导致封 装发生膨胀。其表现形式主要有以下几点： 组件在晶芯处产生裂缝。 IC集成电路及其它元器件在存放时内部氧化 短路 。 引线被拉细甚至破裂 。 回流焊接期间器件内部产生脱层。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 最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂
MSD潮湿敏感器件防护 培训
引言
随着电子技术的不断发展，人们对电子产品的可靠性越来越关注， 这同样促使制造厂商对潮湿敏感器件（moisture-sensitive devices，简 称MSD）的关注程度不断上升。在以往的电子组装过程中，这些可能都 不是问题。但是随着元器件朝着小型化和廉价化方向的发展，塑料封装 已经成为了常规做法。这时，确保潮湿气体不会进入器件内部就非常重 要。因为潮湿气体会对MSD产生影响,造成产品进行返修甚至要废弃该组 装件。更为重要的是那些看不见的、潜在的缺陷，这些有可能对产品的 可靠性造成严重的威胁。相对于十几年的ESD有关的问题，企业普遍都 对潮湿问题缺乏理解和控制，它不仅是制造问题，更重要的是设计选型 的问题。随着塑料封装的普及，塑料封装所引起的MSD失效率已经越来 越突出，该问题已经成为塑料封装三大问题之一，再加上芯片集成度越 来越高，特征尺寸越来越小，每一年半就翻一翻，集成电路功率越来越 高，IC封装成本已经成为微电子发展的瓶颈。在封装成本的压力下，封 装材料及引线等技术在不断变化。以上挑战造成MSD问题越来越突出,已 经成为影响产品可靠性重要因素之一。
96 小时 参照上述具 不适用
厚度 (Thickness) ＞1.4mm ≤2.0mm
厚度 (Thickness) ＞2.0mm ≤4.5mm
包装大于17*17 或者封采用叠层 封装的元器件 BAG Package ＞ 17mm×17mm or any stacked die package
2 2a 3 4 5 5a 2 2a 3 4 5 5a 2-6
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高，或时间过长，很容易使器件氧化，或者 在器件内部接连处产生金属间化合物，从而 影响器件的焊接性。 烘烤期间，注意不能导致料盘释放出不明气 体，否则会影响器件的焊接性。 在125℃高温烘烤以前要把纸/塑料袋/盒拿掉。 烘烤期间一定要作好烘烤记录，以便控制好 烘烤时间。
四. MSD潮湿敏感器件的管理
1.潮湿敏感元件 利用湿敏材料对水分子的吸附能力，由其产 生的物理效应来实现器件功能或对器件性能产 生影响的元件,称为湿敏元件（Moisture-Sensitive Devices），简称MSD。目前厂内主要有部分电子 元器件。 MSD主要指非气密性(Non-Hermetic)SMT器 件。包括塑料封装、其他透水性聚合物封装环 氧、有机硅树脂等。一般IC、芯片、电解电 容、LED等都属于非气密性SMT器件。
1
2 .MSD国际标准
为确保潮湿气体不进入器件中，美国电子工 联合会(IPC)和电子元件焊接工程协会(JEDEC) 之间共同研究和发布了IPC-M-109，潮湿敏感 性元件标准和指导。 IPC-M-109包括了七个文件，其中关于潮湿 敏感防护的有三个，分别是： IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路（IC） SMD的潮湿/回流敏感性分类。该文件的作用 是帮助制造商确定元器件的潮湿敏感等级。
48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 48 小时 体封装厚度 和防潮等级
10 天 10 天 10 天 10 天 10 天
7天 8天 10 天 10 天 10 天 参照上述 具体封装 厚度和防 潮等级
79 天 79 天 79 天 79 天 79 天 不适用
67 天 67 天 67 天 67 天 67 天 参照上述 具体封装 厚度和防 潮等级
防潮等级标志 等级 1 等级 2 等级 2a 等级 3 等级 4 等级 5 等级 5a 等级 6
拆封后的有效时间 不受限 at ≤30℃ /60% RH 1 年 at≤30℃/60%RH 4周 at≤30℃/60%RH 7天 (168小时) at ≤30℃/60%RH 3 天 (72小时) at ≤30℃/60%RH 2 天 (48小时) at ≤30℃/60%RH 注：a 建于两级 1 天 (24小时) at ≤30℃/60%RH 之间； 极端湿敏元件,使用前必须烘烤,且烘烤后 Level 1 不作湿 必须在标签规定时间内进回流焊接 敏控制
表1
4 湿敏元件包装信息
所有湿敏元件都应 封装在防潮的包装袋 中, 在包装袋上必须 有湿敏警示标志（如 图1）和湿敏元件标 签。（如图2）
图1
从湿敏元件标签上，可以得 到以下信息： 第1点 计算在密封包装袋 中的时间是否超过12个月， 下面的封装日期就是密封 包装的日期，如（图Bag Seal Date）09/03/31 第2点 元件本体允许承受 的最高温度，如（图2 ）： 260℃
烘烤
YES
高温烘烤
元件是否要立即使用
YES
放入干燥器 保存
NO
真空包装
返回仓库
附图4
(2)元件放入烘箱时， 将右面的标签贴在元 件封装材料上并按要 求在标签做好烘烤记 录。以便控制好烘烤 时间与次数。
3 烘烤方法 MSD烘烤按照以下方法进行： 先查看物料原包装上的湿敏标签上有无对烘 烤温度及时间定义的，如有请按标签操作。 原包装上如无任何资料，请按（表 2）要求 的温度、时间操作。 烘烤时，必须使用充氮气或抽真空烤箱。 如果元件高温烘烤的，则时间累积不能超过 48小时,超过48小时需烘烤的需选用低温烘烤, 以避免元件氧化。
潮敏元件的物料控制按以下方式进行管理 储存湿敏元件时,应保证其用湿敏包装方式密 封保存。 湿敏元件一旦被打开, 应检查其湿度指示卡, 若HIC指示超过10%, 这批料应进行烘烤。 每打开一个原封装，必须记录打开封装时间、 失效时间。如果湿敏元件分几次发到生产线对 于剩下的元件需在30分钟以内重新封装(必须 使用防潮防静电的封装袋)，同时放入有效
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2.潮湿敏感元件产生危害的原理 在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。(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