潮湿敏感表面元器件的入库验收.pptx
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1、一、适用范围 本规范适用于各类潮湿敏感元器件(以下简称MSD)来料验收、储存、配送、组装等过程中的管理。本规范适用于采用:热风、红外线(以下简称为IR)、热风/IR、汽相(VPR)等再流焊接工艺的大面积组装。同样也适用于局部加热场合,如在热风返修设备中对个别MSD进行拆焊、返修等。不适用于浸入式大面积焊接工艺(例如背面波峰焊)。第1页/共62页二、引用标准 J-STD-020 B 非密封固态表面贴装器件湿度再流焊敏感度分级;J-STD-033 潮湿再流焊敏感表面元器件的处理、包装、运送及使用规范;IPC-9503 非IC元器件潮湿敏感度分类。第2页/共62页三、术语和定义潮湿敏感元器件:凡是在
2、贮存、运输和安装等过程中,非密封塑封元器件因吸收空气中潮气而诱发损伤,这样的元器件统称为潮湿敏感元器件(MSD,moisture-sensitive device)。“爆米花”现象:当MSD暴露在再流焊接升高温度的环境时,因渗入MSD内部的潮汽蒸发产生足够的压力,使封装塑料从芯片或引脚框上分层、线捆接和芯片损伤及内部裂纹,在极端情况下,裂纹延伸到MSD表面,甚至造成MSD鼓胀和爆裂,这就是人们所说的“爆米花”现象。第3页/共62页 MSD的敏感度:MSD受潮湿气体影响的敏感程度称为敏感度,其分级如下:1级:小于或等于 30/85%RH 无限车间寿命;2级:小于或等于 30/60%RH 一年车间
3、寿命;2a级:小于或等于 30/60%RH 四周车间寿命;3级:小于或等于 30/60%RH 168小时车间寿命;4级:小于或等于 30/60%RH 72小时车间寿命;5级:小于或等于 30/60%RH 48小时车间寿命;5a级:小于或等于 30/60%RH 24小时车间寿命;6级:小于或等于 30/60%RH 标签上的时间。第4页/共62页湿汽传输率(WVTR):是指塑料薄膜或金属化塑料薄膜材料对湿气的渗透能力,是衡量防潮袋性能优劣的一项重要指标。防潮袋(MBB):一种用于包装MSD以防止水汽渗入的袋子,如图3-1所示。MBB的柔韧性、静电防护、机械强度和渗透性等要求,应满足MIL-B-81
4、705类型中的要求。按照ASTM F 1249-90规定和ASTM F392-93条件“E”进行柔性测试,在40、24小时内水汽传输率应0.02mg/645cm。第5页/共62页图3-1第6页/共62页车间寿命:当车间环境温度/湿度30/60%RH时,MSD从包装防潮袋中取出到再流焊接前,在车间允许暴露的最大时间。库存寿命:根据湿度显示卡(以下简称HIC)读数,存储在仓库中的MSD,在未开封的MBB内层中保持预定干燥度的最小时间。制造暴露时间(MET):MSD按制造商要求烘烤完成后到包装袋封口前的最大时间。它还包括配送时对已开封的MSD小批分散传递过程中允许的最大暴露时间。第7页/共62页干燥
5、剂:一种置于MSD防潮包装袋中的以维持相对低湿度的吸潮物质,如图3-2所示。图3-2 第8页/共62页干燥剂材料应符合MIL-D-3464类型的标准要求。它应封装在可透气的小袋里。每袋干燥剂的用量,应视防潮袋的表面积和WVTR而定,25C 时能保持MBB内部的相对湿度小于10%。干燥箱:存放MSD的专用箱,在该箱内温度应维持在255C、湿度应小于10%RH。箱内可使用氮气或干燥气体,如图3-3。第9页/共62页图3-3第10页/共62页干燥包装:一种由干燥剂袋、湿度指示卡(HIC)、MSD和防潮袋等共同构成的一种包装形式,如图3-4所示。图3-4 第11页/共62页原存放在真空袋中的元器件,当
6、开袋后,应重新干燥和封口。如果累计暴露时间不超过1小时,原来的干燥剂可再使用。否则应重新置换活性干燥剂。湿度显示卡(HIC):一种印有对潮湿敏感的化学物质的卡片,HIC上至少应该有3种颜色的点,分别对应湿度敏感度值为5%RH、10%RH、15%RH,如图3-5所示。第12页/共62页图3-5第13页/共62页也有6种颜色点的,它们分别对应的敏感度值为10%RH、20%RH、30%RH、40%RH、50%RH、60%RH,如图3-6所示。图3-6第14页/共62页当它的颜色由蓝色转变为粉红色时,即表示相对湿度超标了。该卡片与干燥剂一起装入MSD包装袋中,以标识该MSD的潮湿等级。HIC应符合MI
7、L-8835标准。制造暴露时间(MET):MSD按制造商要求烘烤完成后到包装袋封口前的最大时间,它还包括配送时,已开封的MSD小批分散配送过程中的最大允许时间。第15页/共62页四、MSD的分类及SMT包装的分级1、MSD的分类和分级当封装材料为酚醛树脂、联苯、多功能环氧树脂和硅树脂等化合物封装的MSD,其分类随封装结构形式、封装体的厚度和环境温度的不同而不同,如表3-1所示。表3-1 酚醛树脂、联苯或多功能环氧树脂封装器件在20,25 和30时的分类和分级第16页/共62页元器件体类型和厚度 最大相对湿度百分比和车间寿命(天)M.S.等级 20%30%40%50%60%70%80%90%体厚
8、度3.1mmPQFP84引脚,PLCC(正方形)MQFP或PBGA等级2a60 78 10341 53 6933425728 36 4710 14 197 10 136 8 1030 25 20等级31013179 11 148 10 137 9 127 9 125 7 104 6 84 5 730 25 20等级44 5 74 5 74 5 73 5 73 4 63 3 52 3 42 3 430 25 20等级53 5 73 4 62 4 52 3 52 3 42 2 31 2 31 2 330 25 20等级5a1 2 41 2 31 2 31 2 31 2 21 1 21 1 21 1
9、 2 30 25 20第17页/共62页元器件体类型和厚度 最大相对湿度百分比和车间寿命(天)M.S.等级 20%30%40%50%60%70%80%90%2.1mm体厚度3.1mmPLCC(矩形)18-32脚SOIC(宽体)20引脚PQFP80引脚等级2a86 148 39516928 37 494 6 83 4 52 3 430 25 20等级319253212 15 199 12 158 10137 9 123 5 72 3 52 3 430 25 20等级45 7 94 5 74 5 63 4 63 4 52 3 42 2 31 2 330 25 20等级53 4 53 3 52 3
10、42 3 42 3 41 2 31 1 31 1 230 25 20等级5a1 2 21 2 21 2 21 2 21 2 21 1 20.5 1 20.5 1 1 30 25 20第18页/共62页元器件体类型和厚度 最大相对湿度百分比和车间寿命(天)M.S.等级 20%30%40%50%60%70%80%90%2.1mm体厚度3.1mmPLCC(矩形)18-32脚SOIC(宽体)20引脚PQFP80引脚等级2a28 1 2 21 1 21 1 130 25 20等级311 14207 10 131 2 21 1 21 1 130 25 20等级49 12 175 7 94 5 73 4 6
11、1 2 21 1 21 1 130 25 20等级513 18 265 6 83 4 62 3 52 3 41 2 21 1 21 1 130 25 20等级5a3 5 62 3 41 2 31 2 21 2 21 1 21 1 20.5 1 1 30 25 20第19页/共62页2、SMT包装的分级多数IC制造商的包装都按照其对潮湿诱发损害的敏感性程度进行分级。表3-2列举了SMT产品包装的典型分级。大多数表面贴装产品使用在EIA/JEDEC A112-A和EIA/JEDEC A113-B所规定的程序来测试对潮湿的敏感性。任何指示为二级或以上的包装都要求通过烘焙或在真空下进行除湿,接着进行干
12、燥包装。运输中运输容器应按照产品的潮湿敏感性分级贴上标签。第20页/共62页表3-2 SMT产品的潮湿敏感性分级类型一级二级三级PLCCPN(20/28)FN(44/68)SOICD(9/14/16)FN(44/68)DW(16/20/24/28)SSOPDBQ(16/20/24)DB(14/16/20/24)DB(28/30/38)TSSOPDL(28/48/56)PW(20/24)DGG(48/56)DCT(8)PW(8/14/16)DGG(64)注:对SMT产品的潮湿敏感性分级,到目前,还没有元件包装使用第五、六级 表中:()=引脚数第21页/共62页五、潮湿敏感性标志潮湿敏感鉴定(MS
13、ID)标志潮湿敏感鉴定标志,如图3-7所示。潮湿敏感警告标志潮湿敏感警告标志,如图3-8所示。图3-7 第22页/共62页警 告潮湿敏感元器件1、封口袋内的车间寿命计算:12个月,在40C和90%相对湿度(RH)条件下 2、封装体峰值温度 C若空缺,见近旁的条形码标签 3、打开封口袋后,需进行回流焊接或其他高温工序的元器件必须满足:a)在=30C/60%RH车间环境下 小时内必须贴装 若空缺,见近旁的条形码标签 b)在10%RH b)未满足3a或3b 5、元器件如果需要烘烤,可在1255C烘烤48小时 注意 若元器件容器不耐高温,须减短烘烤时间 烘烤工序参考IPC/JEDEC J-STD-03
14、3 防潮袋封口日期:若空缺,见近旁的条形码标签 注:等级和体温度依据IPC/JEDEC J-STD-020确定。注意:潮湿敏感等级和原器件体温度由IPC/JEDEC J-STD-020定义 若空缺见近旁条形码标签 袋中装有等级若空缺,见近旁的条形码标签图3-8 第23页/共62页“潮湿敏感鉴定(MSID)标志”应贴在装有MBB的最外层运输箱上,通常在条形码标签的附近,如图3-9所示。“潮湿敏感警告标签”应贴在MBB的外表上,以指示内包装有MSD,如图3-10所示。潮湿敏感警告标签通常应用于抽真空的防潮袋外面,该标签应包括详细的对元器件独特的信息:如潮湿敏感级别、包装体的峰值温度、场地寿命、开袋
15、之后的暴露时间、何时要求烘焙、烘焙程序、以及袋的抽真空日期等。第24页/共62页图3-9 图3-10第25页/共62页六、MSD的入库、储存、配送、组装工艺过程管理1、入库验收1)真空袋检查 检查警告标签或条形码上的封袋日期,如图3-11所示;检查包装袋的完整性(有无洞、凿孔、撕破、针孔或任何会暴露内部的开口);如果发现有开口,应参照湿度指示卡(HIC)显示的状态,决定是否拒收(通知供货商采取恢复措施)。第26页/共62页2)MSD检查 当需要进行MSD检查时,应将完好的原包装袋在接近封口处的顶部割开。图3-11 第27页/共62页如果包装袋在车间环境中打开不超过8小时,可再与活性干燥剂一起重
16、装入抽真空袋中并封口,或是将元器件放置在一个空气干燥箱里再次干燥,要求再次干燥的时间至少是暴露时间的5倍。3)MSD清点仓储人员进行MSD数量清点时,应尽量不破坏MBB。若非进行逐个清点不可时,割开MBB后应在最短的时间内清点完,然后再与活性干燥剂一起重新装入MBB中并封口。此操作允许暴露的最大时间应小于制造暴露时间(MET)。第28页/共62页2、储存1)库房管理 MSD存放区应有明显标识;MSD应分级分类存放,存放柜应有分级标识,如图3-12、13、14、15、16、17、18所示;2 2级级物料代码:名称:型号:2a级物料代码:名称:型号:3级物料代码:名称:型号:4级物料代码:名称:型
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