元器件潮湿敏感度等级对jstd033b1的解读.ppt

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 MSD控制的必要性 潮湿对可靠性带来的危害 电气短路 金属氧化 电化学腐蚀 MSD危害 MSD危害作用在焊接、包括维修的加热过程中。 重视并研究MSD问题，对加工、运输、器件选型和仓库管理起指导作用。 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。 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。 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。 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 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 MSD危害原理 在回流区，整个器件要在183度以上60-150s左右，最高温度在220-235度（SnPb共晶）。 MSD危害原理 MSD危害原理 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，于是器件的电气性能受到影响或者破坏。破坏程度严重者，器件外观变形、出现裂缝等（通常我们把这种现象形象的称作“爆米花”现象）。 像ESD破坏一样，大多数情况下，肉眼是看不出来这些变化的，而且在测试过程中，MSD也不会表现为完全失效。 MSD危害原理 MSD危害原理 MSD危害原理 模塑料吸水性实验 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。 2. 材料对器件潮湿敏感度的影响体现在透水性 MSL细分 MSD标识 MSD标识 干燥剂计算 MSD标识 湿度指示卡的读法 MSD标识 湿度指示卡的读法 MSD标识 MSD储存和使用 购买来器件应当检查标签，确定是否为MSD；MSD需检查包装是否密封，如有破损（无论有几层），应检查HIC是否变色。查看并记录封口日期，作为Shelf Life的启始时间。 不使用的MSD应当储存在密封的防潮袋或防潮箱内。1. 推荐每次只取需要量的器件。2. 即用即取，取出后迅速将防潮袋或防潮箱密封，减少MSD和干燥剂在空气中暴露时间。3. 推荐在托盘、包装上贴加标签（最好区别普通标签的颜色，如使用黄色）做存取记录，跟踪管理。 使用MSD前应检查其干燥程度，如有需要再做相应烘干处理。 MSD储存和使用 MSD储存和使用 我司使用的MSD器件 MSD储存和使用 图例 MSD降额 MSD降额 MSD降额 MSD再干燥 通常，物料从贴片机上拆下以后，在再次使用以前，会一直存放在干燥的环境里，比如干燥箱，或者和干燥剂一起重新封装。很多组装人员认为，在器件保存在干燥环境以后，可以停止统计器件的曝露时间。事实上，一旦器件曝露相当长一段时间后（一小时以上），吸收的潮气将保留在包装内，向中央界面扩散 ，从而很可能对器件造成破坏。 最近的调查结果清晰的表明，器件在干燥环境下的时间与在环