潮湿敏感度等级
湿度指示卡的读法
潮湿指示剂 等级2部分 60%不是蓝色时需 要烘烤 相 对 湿 度
等级2a-5a部分
10%不是蓝色且5% 粉红色时需要烘烤
当60%粉红色时, 不要将该卡放入袋中
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD标识
由于缺少规范,所以HIC的种类也有很多。
Copyright @2005 FPI inc, all right
使用MSD前应检查其干燥程度,如有需要再做相应烘干处理。
干燥剂在密封MBB中典型有效时间为5年
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD储存和使用
潮湿敏感等级
包装袋 (Bag) 无要求 防潮包装袋 防潮包装袋
干燥材料 (Desiccant) 无要求 要求 要求
潮湿显示卡 (HIC) 无要求 要求 要求
图例
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD降额
环境温度和器件厚度影响Floor life
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD降额
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD降额
Copyright @2005 FPI inc, all right
2. 材料对器件潮湿敏感度的影响体现在透水性
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSL细分
潮敏 等级
1 2 2a 3 4 5 5a 6 暴露在空气中的寿命 时间 无限制 一年 四周 168小时 72小时 48小时 24小时 标签上要求 环境 ≤30℃/85%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH
FOCUSED PHOTONICS INC
潮湿敏感度
对J-STD-033B.1的解读
尉蔚 硬件互连开发组 2008-3-25
前言
SMD的到来引入了一个全新的可靠性质量问题——因为回流焊 造成的裂缝和分层的封装损坏。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. MSD控制的必要性 什么是MSD MSD危害原理 MSL细分 MSD标识 MSD储存和使用 MSD降额 MSD再干燥 MSD返修
参考文献: J-STD-033B.1 January 2007 J-STD-020D June 2007 J-STD-033A year 2002 JET113 May 1999 Intel Packaging Technology
J-STD-033: MSD的处理、包装、运输。 J-STD-020: MSL分类标准。 JEP113: MSD标签说明。
MSD控制的必要性
技术的进步加深MSD问题 面阵列封装器件(如:BGA ,CSP)使用数量的不断增加。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,这延 长了器件的曝露时间。 贴装无铅化。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。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD再干燥
烘干时应注意 1. 一般装在高温料盘(如高温Tray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。Tray盘上面 一般注有最高烘烤温度。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD再干燥
2. 装在低温料盘(如低温Tray盘、管筒、卷带)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。
PS: 选用什么材质的器件封装和基板材质有关。
Copyright @2005 FPI inc, all right
什么是MSD
常用术语 MBB: Moisture Barrier Bag 防潮袋 HIC: Humidity Indicator Card 潮湿指示卡 Floor life: MSD离开密封环境,暴露在空气中的时间 Shelf life: MSD器件能存放在干燥袋中的最小时间,从袋密封日期开 始,通常最小不低于12个月
烘干后的器件可以将Shelf life置零。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD再干燥
默认表
Copyright @2005 FPI inc, all right
详表(考虑了Floor life)
Copyright @2005 FPI inc, all right
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD危害原理
影响MSD的参数主要是器件材料和器件的几何尺寸,几何尺寸主要是 指厚度。
1. 厚度对器件潮湿敏感度的影响体现在两个方面: 1. 厚度大(体积大)的器件温度升高慢,相对厚度小(体积小) 的器件来说危害时间短。 2. 湿气完全渗透厚度大的器件所需要的时间长,即其Floor life 相对要长。
U = (0.304 * M * WVTR * A)/D
U 干燥剂用量(单位) M 密封储藏时间(月) A MBB表面积(平方英寸) D 一单位干燥剂在10% RH、25℃时能吸收 水总量(克) 干燥剂干燥能力未知的情况下使用简化公式
U = 5 X 10-3 * A
根据托盘的吸湿性还要适当增加干燥剂
注:潮敏等级6的器件每次使用前都要烘烤
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD标识
level1
Level2~5a
Level6
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD标识
干燥剂计算 WVTR
(Water Vapor Transmission Rate) 小于等于0.002克/100平方英寸(24 小时40℃ )
3. 在125℃高温烘烤以前要把纸/塑料袋/盒拿掉。
4. 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。 5. 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。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD再干燥
6. 烘烤时务必控制好温度和时间。 如果温度过高,或时间过长,很容易 使器件氧化,或着在器件内部接连处 产生金属间化合物,从而影响器件的 焊接性。除非有特殊说明,否则器件 在90℃-125℃条件下烘烤的累计时 间不超过96小时。 7. 烘烤期间一定要作好烘烤记录,以便控制好烘烤时间。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD危害原理
回流焊
在回流区,整个器件要在183度以上60-150s左右,最高温度在220235度(SnPb共晶)。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD危害原理
无铅焊接的峰值温度、预热温度更高,最高温度在245-260度。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD返修
如果要拆掉主板上的器件,最好采用局部加热,器件的表面温度控 制在200℃以内,以减小湿度造成的损坏。如果有些器件的温度要 超过200℃,而且超过了规定的Floor Life,在返工前要对主板进行 烘烤。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD危害原理
引线剥离
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD危害原理
封装分层破裂
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD危害原理
模 塑 料 吸 水 性 实 验
什么是MSD
MSD (Moisture Sensitive Devices) 潮湿敏感器件 MSD主要指非气密性SMD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SMD器件。 MSL (Moisture Sensitivity Level) 潮湿敏感等级 MSD分级,等级越高,对湿度越敏感,也越容易受湿气损害。可分 为1、2、2a、3、4、5、5a、6,其中1级器件不是MSD。
Copyright @2005 FPI inc, all right
什么是MSD
MSD封装材料 以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳,成本较高,适用 于可靠性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较 差,但是成本低,因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用 品的主流。
我们现在使用的器件主要以氧环树脂为主。
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD标识
J-STD-033A
湿度指示卡的读法
指示剂
如变粉红需烘烤
相 对 湿 度
如变粉红需更换干燥剂
超出测量范围请丢弃该卡 避免接触金属
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD标识
J-STD-033B
警告标签 (Warning Label) 无要求 要求 要求
1 2 2a ~5a
6
特殊防潮包装袋
特殊干燥材料
要求
要求
Copyright @2005 FPI inc, all right
MSD储存和使用
我司使用的MSD器件
QFP
Copyright @2005 FPI inc, all right