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為什么要選擇≦5%RH+中溫的存儲(chǔ)方式

SMT對(duì)于電子元器件的烘烤,*新的聯(lián)合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IPC/JEDEC J-STD-033C中除了有傳統(tǒng)的125℃烘烤以外還推薦了兩種90℃和40℃的烘烤選擇。三種烘烤方式都可以恢復(fù)元器件的車間壽命,但兩種中溫的烘烤方式必須要在≤5%RH的條件下同時(shí)進(jìn)行,這是為什么呢?傳統(tǒng)的高溫烘烤又為什么會(huì)有被逐漸取代的趨勢(shì)呢?

※ 摘自IPC/JEDEC J-STD-033C CN, P.8 表4-1封裝本體厚度≤1.4mm的烘烤表,烘烤后現(xiàn)場(chǎng)壽命重置。

隨著電子元器件向著片式化、微型化、薄型化的發(fā)展,對(duì)濕氣的敏感程度也越來(lái)越高。濕氣通過(guò)滲透的作用,逐漸進(jìn)入到組成元器件的各種材料的間隙中。傳統(tǒng)的烘烤采用的是大于水的沸點(diǎn)即100℃高溫,水在被氣化后體積迅速膨脹造成元器件的各種損傷。所以*新的IPC標(biāo)準(zhǔn)引入了中溫烘烤的概念。

中溫烘烤是指小于100℃的溫和烘烤,而且要同時(shí)在超低濕即≤5%RH的條件下進(jìn)行。原因是中溫烘烤無(wú)法使水份蒸發(fā),如果柜內(nèi)濕度大,濕氣反而會(huì)進(jìn)入元器件的內(nèi)部使其吸濕率上升。

“吸濕率”是判定元器件受潮程度的重要指標(biāo)。當(dāng)元器件本身的吸濕率超過(guò)了0.1Wt%時(shí)經(jīng)過(guò)高溫的操作就容易產(chǎn)生各種**的現(xiàn)象。所謂“車間壽命”的恢復(fù)其實(shí)是一種補(bǔ)救措施,就是在一定前提和條件下把元器件的吸濕率恢復(fù)到0.1Wt%以下。

中溫加超低濕的烘烤和高溫烘烤一樣,對(duì)于已經(jīng)受潮的元器件來(lái)說(shuō)都是補(bǔ)救措施,但兩者的區(qū)別在于—其更是一種可行且有效的儲(chǔ)存方式。對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)就是要避免高溫烘烤對(duì)元器件不可預(yù)測(cè)的損傷(5a級(jí)MSD除外,使用前必須烘烤),選擇一種可長(zhǎng)年把元器件的吸濕率控制在0.1Wt%以下的實(shí)現(xiàn)。比如超低濕的防潮柜。

防潮柜給元器件提供一個(gè)可以使其吸濕率緩慢下降的環(huán)境。根據(jù)IPC標(biāo)準(zhǔn)4.1.2.2,潮濕敏感等級(jí)為4,5,5a元器件,其暴露于車間環(huán)境下的時(shí)間不超過(guò)8小時(shí),只有用10倍的暴露時(shí)間對(duì)SMD封裝進(jìn)行干燥,才足以重置其現(xiàn)場(chǎng)壽命??梢岳糜心芰S持濕度不超過(guò)5%RH的防潮柜來(lái)實(shí)現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)證明結(jié)合中溫及除濕的雙重特性的防潮柜不僅可將元器件本身的除濕過(guò)程加快一倍。而且更有利于車間壽命的重置。
※ 上圖表示在預(yù)烤(150℃、10小時(shí))后,對(duì)存放的實(shí)驗(yàn)器件進(jìn)行30℃、85%RH環(huán)境下的24小時(shí)強(qiáng)行加濕。隨后用三種: 10%RH、5%RH、≤5%RH+中溫的方式進(jìn)行除濕處理時(shí)實(shí)驗(yàn)器件的吸濕率變化情況。

就舉厚度≤1.4mm的3級(jí)SMD封裝本體來(lái)說(shuō),如果暴露時(shí)間≤12小時(shí)就可以用存儲(chǔ)在不大于10%RH的防潮柜中持續(xù)其5倍暴露時(shí)間來(lái)重置車間壽命。(≤5%RH的環(huán)境會(huì)加快這個(gè)過(guò)程)但如果暴露時(shí)間>12小時(shí),比如>72小時(shí)就必須要經(jīng)過(guò)烘烤且避免非常容易出現(xiàn)損害的高溫烘烤。   

※ 上表根據(jù)IPC/JEDEC J-STD-033C整理,≤5%RH+中溫的環(huán)境可滿足所有濕敏等級(jí)的SMD在所有情況下的存取。











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