濕敏元器件的管理與存儲(chǔ)
就表面安裝設(shè)備包裝而言，任何可滲透的包裝材料（塑料或金屬）都會(huì)吸收空氣中的水分。在PCBA加工過程中，如果封裝暴露于突然的高溫回流焊之下，水分將迅速膨脹并損壞組件。有時(shí)損壞是可見的，例如包裝中的裂縫和/或分層。其他時(shí)候，它是內(nèi)部的并且不可見。在任何情況下，產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性都會(huì)受到故障的影響。MSD是濕敏設(shè)備的縮寫，可以是IC，LED甚至是連接器。他們要求使用特定的存儲(chǔ)和處理方法來最終保證產(chǎn)量和可靠性的提高。
術(shù)語和定義
除了介紹和討論如何存儲(chǔ)和處理對水分敏感的設(shè)備外，仔細(xì)閱讀MSD隨附的以下技術(shù)術(shù)語以準(zhǔn)確理解其余文章的內(nèi)容也很重要。
? 載體。承載器實(shí)際上是一個(gè)裝有諸如托盤，管子或卷帶的組件的容器。
? 干燥劑。一種能夠吸收水分的材料，可用于將環(huán)境RH（相對濕度）保持在相對較低的范圍內(nèi)。
? 地板壽命。它表示MSD在暴露于防潮袋的情況下回流之前最長的暴露于工廠環(huán)境（≤30°C / 60％）的時(shí)間。
? 制造商的暴露時(shí)間（MET）。制造商規(guī)定從烘烤完成到密封包裝的最長曝光時(shí)間，這是MET的原因。該術(shù)語也適用于MSD從打開真空包裝到重新密封的暴露時(shí)間。
? 防潮袋（MBB）。它用于包裝對水分敏感的設(shè)備，并阻止水蒸氣滲透到袋子中。
? 保質(zhì)期。MSD可以存儲(chǔ)在密封MBB中的時(shí)間。
? 濕度指示卡（HIC）。HIC由化學(xué)產(chǎn)品制成，是一種用于測量RH靈敏度的卡。當(dāng)超出指示的相對濕度時(shí)，相應(yīng)的點(diǎn)將顯示顏色從藍(lán)色變?yōu)榉奂t色。HIC與干燥劑一起放置在防潮袋中，以確定內(nèi)部MSD的濕度。
程序
在將其真正應(yīng)用于PCBA加工（特別是焊料回流）之前，MSD必須經(jīng)過復(fù)雜而專業(yè)的檢查和干燥程序，才能有效避免濕度故障。
第一步：在MBB打開之前進(jìn)行進(jìn)貨質(zhì)量檢查。這是因?yàn)楸仨殢耐庥^上檢查MBB，以查看它們是否遇到問題，同時(shí)應(yīng)驗(yàn)證MSD的MSL，使用壽命和袋子密封日期，以決定正確的處理方案。
第二步：打開MBB并檢查HIC。如果超過了HIC上指示的相對濕度，則必須使用符合MSL和包裝類型的時(shí)間和溫度進(jìn)行烘烤。當(dāng)超過組件的保質(zhì)期時(shí)，應(yīng)將其拒收并退回制造商或分銷商。
第三步：烘烤后的MSD必須再次檢查以確保其濕度效果。如果他們?nèi)匀辉馐芨邼穸龋瑒t必須考慮第二次烘烤。
來料檢驗(yàn)
一旦收到包含MSD的MBB，應(yīng)首先進(jìn)行外觀檢查，以確認(rèn)沒有孔，鑿，撕裂，刺穿或開口。所有這些缺陷可能會(huì)導(dǎo)致MBB的組件或內(nèi)層暴露出來。如果不幸在MBB上暴露出內(nèi)部組件而發(fā)現(xiàn)孔，并且HIC展示了超出的數(shù)據(jù)，則應(yīng)在零件真正使用之前進(jìn)行烘烤。
然后，應(yīng)檢查印在警告或條形碼標(biāo)簽上的包裝袋密封日期，以便簡單地找出包裝在MBB內(nèi)的MSD的剩余保質(zhì)期。標(biāo)準(zhǔn)MSD的最小保存期限為自密封日期起至少12個(gè)月。
MSD基于從1級到6級的不同濕敏級別（MSL）而彼此不同。下表列出了與其MSL相對應(yīng)的MSD的使用壽命。
MSL | 工廠環(huán)境下的地板壽命（≤30°C / 60％RH） |
1個(gè) | 在≤30°C / 85％RH時(shí)無限 |
2 | 1年 |
2a | 4個(gè)星期 |
3 | 168小時(shí) |
4 | 72小時(shí) |
5 | 48小時(shí) |
5a | 24小時(shí) |
6 | 使用前必須烘烤。烘烤后，必須在標(biāo)簽上指定的期限內(nèi)回流。 |
因此，必須根據(jù)MSL的要求嚴(yán)格控制組件的暴露時(shí)間，并仔細(xì)記錄每個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行的記錄，以確保總的地板壽命沒有用完。但是，當(dāng)工廠的濕度或溫度超過默認(rèn)的環(huán)境溫度≤30°C / 60％RH時(shí)，表中描述的規(guī)定仍然無效。下表摘錄自IPC / JEDEC J-STD-033B.1，為不同包裝類型，不同MSL，溫度和RH的MSD提供了使用壽命。
∞表示在指定條件下允許的不確定的曝光時(shí)間。
回流焊
MBB的打開表示地板壽命倒計(jì)時(shí)的開始。一旦打開了MBB，必須在規(guī)定的地板壽命之前將所有包含的SMD封裝最終用于焊料回流。
回流溫度必須仔細(xì)設(shè)置，并且不得超過SMD封裝警告標(biāo)簽上規(guī)定的額定溫度值。一些SMD封裝必須經(jīng)過不止一次焊料回流。無論組件需要使用多少次焊料回流，都必須注意確保對濕氣敏感的SMD封裝在上次運(yùn)行之前沒有超過其使用壽命。在下一次回流之前，發(fā)現(xiàn)任何超過使用壽命的組件都必須重新烘烤。
一般而言，一個(gè)組件最多可承受三次焊料回流。因此，當(dāng)在制造過程中必須對MSD進(jìn)行三個(gè)以上的回流焊時(shí)，必須在回流焊之前完成足夠的研究和查詢。
劉付的存儲(chǔ)解決方案：干燥柜和干燥包裝。
? 干柜
干燥柜可用于干燥組件和包裝材料。為了達(dá)到令人滿意的干燥效果，干燥柜內(nèi)的相對濕度應(yīng)保持在不超過5％的水平，而溫度不超過30°C。組件可以直接暴露在干燥柜內(nèi)，也可以密封在MBB中。標(biāo)簽應(yīng)貼在組件包裝上，以追蹤準(zhǔn)確的曝光時(shí)間，以進(jìn)一步確定剩余的地板壽命和保質(zhì)期。
? 干包
元器件可以用干燥包裝的方式存儲(chǔ)。首先，將組件放置在MBB內(nèi)。其次，將適量的干燥劑和HIC放入MBB中。請注意，不得將HIC直接放在干燥劑上方，因?yàn)檫@將阻止HIC準(zhǔn)確讀取正確的濕度數(shù)據(jù)。第三，按壓袋子以將空氣排出袋子。必要時(shí)可以使用真空。第四，用熱封機(jī)密封MBB。密封必須在可接受的程度內(nèi)進(jìn)行。太多的密封可能會(huì)導(dǎo)致零件撕裂，而沒有足夠的密封不能作為干燥包裝使用。最后，在干燥包裝的外部放置一個(gè)標(biāo)簽，其中包含諸如零件號(hào)，數(shù)量，MSL，暴露時(shí)間，落地時(shí)間等信息。包裝良好的MBB應(yīng)保持在≤40°C / 90％RH的環(huán)境條件下。
小銘打樣SMT貼片：兩種存儲(chǔ)解決方案都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，總結(jié)在下表中。
條款 | 干柜 | 干包 |
成本 | 取決于類型，尺寸，品牌和型號(hào)； | 最便宜 |
種類 | 干燥和干燥氣體； | 用干燥劑和HIC密封的MBB; |
尺寸 | 相對較大的（單室或多室）； | 體積小巧，與組件封裝尺寸兼容； |
安裝 | 需要電源或氣體連接； | 袋式熱合機(jī)； |
典型用法 | 臨時(shí)存放在生產(chǎn)車間或短期庫存中； | 長期或短期庫存存儲(chǔ) |
保養(yǎng) | 制造商的規(guī)格或每月； | 最小：確保密封良好； |
優(yōu)點(diǎn) | 無需MBB即可存儲(chǔ)組件； | 良好控制的MSD環(huán)境； |
缺點(diǎn) | 需要增加維護(hù)； | 手工過程； |
