MSD受潮后的處理及車間壽命重置
發(fā)布時間:2012年12月24日 點擊數(shù):
MSD受潮后的處理及車間壽命重置
文章要點:
1. MSD受潮后的危害
2. IPC/J-STD-033B規(guī)定的幾種處理方法
3. 標(biāo)準(zhǔn)中,較高適應(yīng)性及效率的處理方法介紹(中低溫低濕烘烤)
4. 中低溫低濕烘烤和傳統(tǒng)烘烤的異同以及使用的必要性
5. 現(xiàn)有的產(chǎn)品、產(chǎn)品的差異以及在使用中的注意事項??
眾所周知,MSD受潮后會產(chǎn)生諸如氧化、可焊性下降、后續(xù)加工工藝性下降、可靠性受影響等很多危害,而這些危害主要反映在2種方式: 壓力差損傷,及合金線路及管腳氧化
? 對于可能導(dǎo)致壓力差損傷的受潮,通過去除MSD的潮濕,可以重新獲得安全,并得到MSD的車間壽命重置;而通常的做法是采用高溫(如125°C)烘烤去除MSD的濕氣,獲得車間壽命的重置;除此之外,IPC/JEDEC J-STD-033B規(guī)定了幾種不同的方法來對受潮的MSD進(jìn)行處理;
首先,可以通過將受潮的MSD存放在超低濕的環(huán)境(如5%RH)下,受潮的MSD中的潮氣將逐步析出,并實現(xiàn)車間壽命重置;具體的存放環(huán)境、存放時間與MSD的種類、在何種潮濕環(huán)境下暴露的時間等因素有關(guān)系,可查閱標(biāo)準(zhǔn)(IPC/JEDEC J-STD-033B)了解更多;這種方式的不足在于除濕的時間較長,對某些暴露在潮濕環(huán)境下太長時間的MSD沒有太大的作用;這種方法主要是用于有較長處理時間的受潮MSD
另一種使用較多的傳統(tǒng)處理方式是上文提到的高溫(如125°C)烘烤,這是一種易獲得、效率較高的MSD受潮后處理方法。通常,受潮的MSD在高溫處理后可以獲得一個比較好的除濕效果;但是隨著現(xiàn)在越來越多的芯片封裝方式、低溫卷帶料載具的越來越多的使用、對防氧化及可焊性的要求越來越高等原因,高溫烘烤也出現(xiàn)了更多的問題及局限,具體的問題在下文簡述
標(biāo)準(zhǔn)中推薦的較新的一種方式是采用較低的溫度以及超低濕的環(huán)境共同作用,從而獲得一個適用性與效率兼顧的處理方法,多數(shù)選擇的參數(shù)是40°C+5%RH;我們稱呼這種方法為中低溫低濕烘烤,并將在下文中以中低溫低濕烘烤稱呼這種方法
? 中低溫低濕烘烤的主要優(yōu)點在于其烘烤溫度基本選擇在40°C ~ 90°C,在這個溫度范圍中,MSD基本不受氧化的影響,同時多數(shù)的低溫卷料及盤料都適合在這樣的溫度下進(jìn)行處理,而5%RH的低濕環(huán)境提高了除濕效率,減少了MSD受潮后再處理的時間,因此,中低溫低濕烘烤是幾種MSD除濕再處理方法中適用面廣,應(yīng)用范圍寬,MSD再處理效率較佳的一種方法;
5%RH超低濕存儲再處理的方法(主要使用快速超低濕防潮箱(也叫防潮柜、干燥柜、干燥箱)),在5%RH的存儲環(huán)境下,MSD受潮后潮氣析出速度十分緩慢,MSD再處理的時間會很長,不適合在線做生產(chǎn)工藝上的一環(huán)來應(yīng)用;同時,5%RH存儲的方法,只對MSD暴露在潮濕環(huán)境中短暫的時間有除濕再生的作用;因此,5%RH的存儲環(huán)境,更適合用于MSD的長期儲存使用
相對于5%RH的低濕存儲再生,高溫烘烤除濕的方法,除濕、再生的效率更高,但是,對于一些高溫敏感的MSD來說,高溫會帶來氧化、導(dǎo)致引腳發(fā)黑、可焊性下降的問題。從而影響了高溫烘烤的使用范圍;而現(xiàn)在的貼裝工藝中,使用卷帶料也越來越多,諸多低溫的卷帶料或盤料不能承受高溫烘烤,因此,對這些物料的除濕處理也變成難題,而中低溫低濕烘烤恰恰解決了這個難題,中低溫低濕烘烤即不會導(dǎo)致MSD的氧化,也可以用于低溫卷帶料、盤料的除濕烘烤。同時,擴(kuò)展的低濕功能也提高了除濕的效率。
現(xiàn)在某些客戶認(rèn)為既然高溫可以帶來MSD的氧化,同時也不能用于低溫物料的烘烤,那么可以使用傳統(tǒng)的烘烤箱在40°C或60°C對MSD進(jìn)行烘烤,但很多時候,在40~60°C的范圍,箱內(nèi)的濕度是在20%RH左右,對這樣的溫濕度環(huán)境,從下面IPC標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容可知,在相同的濕度下,隨著溫度的上升,MSD的車間壽命在下降,對40~60°C的溫度范圍,如果濕度是在20%左右,不僅是不能除濕,甚至在一定程度上是在減少MSD的車間壽命;這種情況,主要的可能是,在這樣的一個溫度范圍下,MSD的吸濕能力提高了,20%RH左右的濕度也足以在一定的程度上損害MSD的車間壽命,因此,單純的40°C或60°C烘烤,對MSD進(jìn)行除濕處理,是不能保證足夠安全的,而使用類似中低溫低濕烘烤(如40°C+5%RH的MSD烘烤箱)才是一個正確的選擇。
另外,一般人認(rèn)為:MSD在其車間壽命內(nèi),即便暴露在潮濕環(huán)境中一定的時間,只要不超過其車間壽命,就是安全的;而在一些研究中發(fā)現(xiàn),即便是MSD暴露的時間是在其允許的車間壽命內(nèi),由于潮氣可能進(jìn)入MSD內(nèi)部,仍然可能造成MSD在后續(xù)加工中的潛在損傷,因此,對于級別較高和對可靠性要求較高的MSD,較安全的方法,仍然采用中低溫低濕設(shè)備處理甚至存放。?
現(xiàn)在市場上較少中低溫低濕烘烤設(shè)備,在選擇這些設(shè)備的時候,一般應(yīng)考慮下面的幾點因素:?
1. 溫度控制是否穩(wěn)定、可靠:由于中低溫低濕烘烤處于一個比較長的周期,安全性和可靠 性是一個必須得到重視的問題;例如加熱器件的溫度是否會超高?
2. 溫濕度的均勻性:這個指標(biāo)決定了對每一個MSD再處理是否一致,不會由于均勻性的問題導(dǎo)致MSD再處理出現(xiàn)“過處理”或“欠處理”的狀態(tài)。例如市面上有一些產(chǎn)品是在傳統(tǒng)的低濕柜內(nèi)添加小的加溫模塊,利用輻射熱或小風(fēng)扇的方法加熱,沒有獨立的風(fēng)道,在放置MSD進(jìn)行烘烤時,內(nèi)部的均勻度無法保證。
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