科普小学堂第十一期:湿度敏感分级
来源:中睿技术检测 2022-05-11 |  783

空气中的「湿度」对于电子组件来说,一直是影响其正常工作的危害因子。

在过去的文章中,我们提到湿气侵入芯片封装的路径,也提到对应的可靠性测试项目以验证封装对湿度的抵抗能力。然而湿度的影响不仅仅是在芯片的工作阶段而已…

      

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芯片在成为产品的生产过程中,须经过一道上板焊接的程序,特别是表面黏着元件(SMD)使用的表面黏着技术(SMT)采用的是回流焊(Reflow)制程,上板时封装体直接暴露在回流焊炉的高温下,这将使得封装内部的蒸气压力大幅升高,在特定条件下,此蒸气压会造成封装内部材料与芯片、导线架、基板…剥离—即所谓的「脱层」(Delamination)现象,或是发生未扩及封装外部的内部裂痕(Internal Crack),此外还有如黏着损伤、金属线窄化、接合翘起、芯片翘起、薄膜裂缝…等等问题,最严重的状况则会使封装膨胀而裂开,产生所谓的「爆米花」(Popcorn Effect)效应

 

敏 感 等 级

 

     IPC/JEDEC 在J-STD-020 这份规范中定义了湿度敏感性等级,目的是就那些对微量湿气敏感的非密封型固态表面黏着元件(SMD),让它们可以被适当地包装、存放与处理,避免在回焊黏着或维修工作进行过程受到损伤。




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  表一:湿度敏感等级

  如表一:

「Level」敏感等级:等级数字愈小,代表湿度敏感程度愈小,反之则湿度敏感程度愈大。

「Floor Life」车间时间:代表芯片拆封后,存放于车间的生产期限。

只要在生产期限内生产完毕,就没有损坏的疑虑,从表中可发现,湿度敏感等级愈大,可存放于车间的生产期限愈短。

「Soak Requirements」浸泡要求:乍听之下有点怪怪的,是要浸泡甚么呢?其实这是湿度敏感分级的测试条件,通过该分级条件即可分类在该湿度敏感等级。首先将待测物进行烘烤以排除既有湿度,接着将待测物存放于该测试条件的温湿度环境中(此动作称为浸泡) ,藉以吸收定量湿度后进行回流焊作业,经过40倍放大镜或超声波扫描仪(SAM)确认无脱层或裂痕等现象,最后再经电性测试确认功能正常才算通过此分级。

   确认分级后,芯片供货商即可在出货封袋上标示湿度敏感等级,生产者只要依标示进行生产就不会因此产生相关的异常了。


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