短小轻薄是现代科技的趋势,连带着电子零组件也得越做越小,可是越小的零件,其抗湿能力就越差,也越难承受 SMT reflow 高温的洗礼。
再者,IC零件的封装方式也越来越多样化,只是不同的封装制程及材料就代表着会有不同抗湿度入侵的能力。
一般来说,早期的传统插件零件(DIP),因为零件较大、结构也够坚固,所以其抗湿度、防膨胀能力也比较好。
想想看为何表面黏着(SMT)制程的零件比传统插件(DIP)对湿气影响来得敏感?其原因大概可以归纳如下:
-
SMD制程的零件通常比较薄,所以比较不耐热冲击,且容易因为应力而造成弯折。
-
SMD制程的零件比传统插件更不耐湿气影响,因为封装的材料变少了,所以只要一点点的湿气进入,经过高温之后就会因为湿气急速膨胀而引起分层(de-lamination)问题。
电子零件如果遭到了湿气入侵零件内部,其最常见到的问题,是在流经「Reflow(回流焊)」时水气会因为温度的快速上升变成水蒸气而急速膨胀,进而由零件较脆弱(weak)的地方撑开,并造成零件分层剥离(delamination)的缺点,有时候零件虽然只有毛髮般的裂缝(micro crack),但随着时间的流逝,裂缝会越裂越大,到最后形成电路不良。
为了因应SMD制程零件越来越普遍的趋势,IPC/JEDEC定义了一套标准的『湿度敏感等级』标准如下,有需要的朋友也可以到 Google 找【J-STD-020】。不过要注意的是,这份标准主要在帮助 IC制造厂 用以确认并定义其所生产之元器件到底符合哪种潮湿敏感等级(Moisture Sensitive Level, MSL)。如果是一般EMS工厂的SMT线建议参考J-STD-033以得到「湿敏等级」会有比较恰当的说明与了解。
下列这份表格的【Level】表示湿敏等级,等级从1~6,原则上【等级1(MSL 1)】表示零件对湿度的要求最低,也就是越不容易受到湿度的影响。而溼敏等级的数字越大,通常意谓着零件对湿度越敏感,也就是说只要零件暴露在有湿度的大气环境中再流经回焊炉高温就可能因为湿气入侵而造成损害问题。
表格中的【Floor Life(车间时间)】表示各等级的零件可以暴露于「30°C / 60% RH」以下的环境时所能放置的最长时间,也就是零件拆封后可以停留于有温湿度控制车间内的使用期限,可以看到允许暴露大气时间随着湿敏等级数字上升而一路往下降,因为对湿度越敏感的零件可以暴露于大气环境中的时间也就越短。
表格中的【Soak Requirement(暴露湿度环境及时间要求)】算是本文的重头戏,规范零件厂商测试其产品能够符合何种「湿敏等级(MSL)」的预先暴露环境与时间条件。也就是待测试的样品必须先置放于表格中所规定的温度/湿度与一定时间后才能拿去过回焊炉(Reflow oven),回焊炉的温度也有规定,请自行参考IPC/JEDEC J-STD-020规范,之后还要经过40倍放大镜与超声波扫描仪(SAM, scanning acoustic microscope)检查有无不正常的裂缝(crack)发生,还要再经过电测以确保所有的样品没有功能上的问题才算pass。
规格强烈建议测试零件的湿敏等级时最好从最低的湿敏等级开始测试,或依照过往的经验判断可能达到的等级开始测试,然后再依序提高标准往上测试,最终确认可以通过的湿敏等级。
测试的暴露时间里有分Standard(标准)及Accelerated(加速)两种规格,规格要求除非先前通过Standard暴露条件后发现有异常或已知[扩散启动能量(Activation energy for Diffusion)]是 0.4-0.48eV(不要问188金宝搏苹果下载 什么是「扩散启动能量」?188金宝搏苹果下载 也不知道啊!),才可以使用「加速相当(Accelerated Equivalent)」条件。
Table 1. IPC/JEDEC J-STD-20C MSL Classifications
Soak Requirements |
||||||
Floor Life |
Standard |
Accelerated Equivalent |
||||
Level |
Time |
Cond |
Time (hrs) |
Cond |
Time (hrs) |
Cond |
1 |
unlimited |
≦30/85% |
168+5/-0 |
85/85 |
n/a |
n/a |
2 |
1 year |
≦30/60% |
168+5/-0 |
85/60 |
n/a |
n/a |
2a |
4 weeks |
≦30/60% |
696+5/-0 |
30/60 |
120+1/-0 |
60/60 |
3 |
168 hours |
≦30/60% |
192+5/-0 |
30/60 |
40+1/-0 |
60/60 |
4 |
72 hours |
≦30/60% |
96+2/-0 |
30/60 |
20+0.5/-0 |
60/60 |
5 |
48 hours |
≦30/60% |
72+2/-0 |
30/60 |
15+0.5/-0 |
60/60 |
5a |
24 hours |
≦30/60% |
48+2/-0 |
30/60 |
10+0.5/-0 |
60/60 |
6 |
TOL |
≦30/60% |
TOL |
30/60 |
n/a |
60/60 |
1) TOL means ‘Time on Label’, or the time indicated on the label of the packing.
2) The standard soak time is the sum of the default value of 24H for the semiconductor manufacturer’s exposure time (MET) between bake and bag and the floor life or maximum time allowed out of the bag at the end user or distributor’s facility. For example, an MSL 3 package will require a standard soak time of 192 hours, which is 168 hours of floor life plus 24 hours between bake and bag at the semiconductor manufacturer.
TOL:Time On Label,参考零件包装标籤上的指示时间。
以湿敏等级3 (MSL level 3)来举例说明,从[Floor Life]看,如果零件拆封后暴露于摄氏温度30°C与60%湿度以内的环境下,那么其于车间的总暴露时间就必须在168小时内打件并过完回流焊(Reflow),如果不能在规定时间内过完Reflow,就必须重新真空包装,不过最好是重新烘烤后再重新包装,因为重新烘烤后的时间就可以归零重算。如果超过规定时间,则一定要重新烘烤后才能使用。
再看[Soak Requirements],待测试的零件样品必须先经过烘烤确定没有湿气后,放置于摄氏温度30°C与60%湿度的标准下,其总暴露时间为192小时。不过这个192小时其实包含了IC零件半导体厂商从零件完成烘烤后到包装前可能用掉24小时的车间曝露时间,一般称这段时间为MET (Manufacturer’s Exposure Time),所以给SMT表面贴着厂就只剩下168小时(=192-24)的车间时间(Floor Life)了。相信很多人看不懂?没关系,反正一般人只要知道什么样的MSL拆封后可以放置于车间多久时间就可以了。
如果是零件商,就要注意这192小时的计算,刚刚说192小时其实要包含IC零件半导体厂商从零件完成烘烤后到包装前可能用掉24小时的MET,那如果零件商的MET小于或大于24小时呢?是的,如果有这样的情况时规格中有说明测试样品的时候必须要扣除或增加样品暴露于环境的时间,比如说零件商的MET只用了20个小时,那么样本的总暴露时间就会变成188小时(=192-(24-20)=188),原则上就是维持168小时(Floor Life)+MET。
至于[MSL 1]及[MSL 2]因为测试的样品採用比一般车间环境还要高的温湿度条件,所以无法直接对比暴露于车间的时间 (Floor Life),这部份可能使用湿度造成零件重量的增减来判断,不在这里介绍,其实188金宝搏苹果下载 也还没学透啦!
延伸阅读:
关于MSL常见的问题
封装湿敏零件烘烤常见问题整理
IPC-JEDEC-J-STD-033 湿敏零件的烘烤条件
JEDEC J-STD-033B第四章节-干燥(中文翻译)
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188金宝搏苹果下载 大您好,
我们是仓库单位,最近返仓没用完的零件有氧化问题,想请教下文
以湿敏等级3 (MSL level 3)来举例说明,从[Floor Life]看,如果零件拆封后暴露于摄氏温度30°C与60%湿度以内的环境下,那么其于车间的总暴露时间就必须在168小时内打件并过完回流焊(Reflow),如果不能在规定时间内过完Reflow,就必须重新真空包装
想请问上面这段话的最后”必须重新真空包装” 这个要在哪个规范可以找到相关规定?
谢谢
Reply
Saber,
1.已经氧化的零件是没有办法经由干燥包装解决的。
2.文章标题已经标明文件编号,请自行取得正版文件。
Reply
请问如果是MSL 3的话,未拆封的情况下需要保存的环境温湿度个别是多少呢?
这个规范在哪个文件有写到??
谢谢
Reply
小小工程师,
IPC/JEDEC J-STD-033 Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices 湿度/回焊表面黏着敏感元件作业、运输、储存、包装标准
这一份标准定义湿敏零件应该如何使用、运输、储存、及包装以避免零件受潮和零件在过回焊后的可靠性下降。也定义如何使用烘烤条件来恢復溼敏零件的干燥程度。
Reply
版主好,想请问一个与晶粒产品(Die) MSL 有关的问题。原厂Die封装有HIC湿度卡以及氮气充填,湿敏等级是 MSL4。不过由于库存许久(6~7年),虽未拆封却仍有疑虑。鉴于Die并没有封装迸裂的顾虑,是否只要湿度卡未变色、PAD无氧化,就可判定是堪用品?
Reply
John,
建议你要谘询die的供应商或制造商。
我只能说原则上你的理解是对的,但事无绝对,既然有保存期限,就表示一旦出问题会有责任归属疑虑,如果真出了问题谁该负责?或是无所谓?
过了保存期限的电子零件使用前建议小批量试产,有很多问题是想像不到的。
Reply
我们的产品使用PA66材料,MSL测试满足L1的要求,但是客户在使用时有起泡的不良现象(不良率小于<1%)。 如果我们重新定义MSL等级的话,有什么好的测试方法?谢谢!
Reply
Jazz,
你的产品如果用在无铅的回焊制程,建议你把PA66材质改了,用别的塑胶料吧。
另外,MSL定义是给封装材料用的,如果你的产品本身就很容易吸水(Nylon就很容易吸水)是无法完全适用MSL规范的。
Reply
我想我可以帮忙解释以下的问题~
至于[MSL 1]及[MSL 2]因为测试的样品採用比一般车间环境还要高的温湿度条件,所以无法直接对比暴露于车间的时间 (Floor Life),这部份可能使用湿度造成零件重量的增减来判断,不在这里介绍,其实188金宝搏苹果下载 也还没学透啦!
MSL3 可以直接用24hrs 扣除主要原因是因为无尘室温湿控制就是在25~30’C 50~60%RH 因此MSL3 可以直接扣除.
像MSL1 85 85 168hrs 基本上这个材料都已经吸湿到过饱和状态,意味这你放在室温下N年都不会比他严苛。所以他的TOL是无限大.
MSL2 TOL 有些是1年, 也是说明在室温环境下要摆放到一年,才会有MSL2 吸湿的程度
Reply
作者您好
目前有送第三方检测单位做MSL的湿度敏感等级的相关测试,请教您样品摆放在climate chamber内有规定要如何做置放吗? 比如说要挂着或是要平放?
查询过网路上的资料似乎没有硬性规定,检测单位目前已平放来测试,请问摆放方式会影响测试结果吗?谢谢
Reply
Helen,
不要重叠就好!
Reply
抱歉,更正以下叙述为3天 (IPC-033)
==================================================
举例来说 : 若第一面已经完成refllow制程有MSL4的零件,是否应该管制第二面制程在3天内需要完成reflow 制程呢?
Reply
188金宝搏苹果下载 大您好,
厂内的PCBA是以板子上最高MSL的零件来定义的,例如:倘若上头已经打了MSL4的零件,那我们即定义这个PCBA为MSL4,以此类推…
想要了解的是,如果PCB的第一面制程过完reflow后,第二面制程除了依据PCB的表面处理方式来管制生产时间之外,是否也应该受到第一面制程上的零件MSL等级来管制floor life
举例来说 : 若第一面已经完成refllow制程有MSL4的零件,是否应该管制第二面制程在4天内需要完成reflow 制程呢? 虽然以厂内的生产条件理论上不太有机会出现上述情境,但还是想要了解一下逻辑上的定义为何
Thanks!
Reply
Sosa,
你的逻辑与想法是对的,第二面回焊的时间不建议超过第一面回焊零件的最敏感MSL等级的车间时间。另外,还要考虑板子上面的表面处理,如果是OSP,一般建议越早过第二面回焊越好,不建议超过24H,如果是ENIG的表面处理则比较没有问题。
Reply
这篇到现在熊大都还一直有回覆耶!真惊喜!
另外看到文中提到的Activation Energy,不知道经过这么段时间熊大是否已经了解那是什么…
小弟是可靠度工程师,分享一下所学所见。
这个MSL的分类应该是说,该元件必须要通过Soak Requirements的测试要求之后,才可以宣称该零件符合该分级;简单来说,若你宣称这个元件是Level 1,那就表示该元件有在85C/85RH的环境底下做过长达168小时的测试且通过该测试。
好的,那么为什么85C/85RH就可以表示该元件可以在30C/85RH的环境下暴露无限长的时间呢?这就要讲到可靠度工程中常说的加速因子的计算。加速因子的计算式有很多种(为了因应不同的环境条件),但每个加速因子的计算式都会与Activation Energy有关,而在化学上的定义,这个Activation Energy相当于激发某化学现象所需要的电子电位能。
在Google上搜寻「Calculation of Semiconductor Failure Rates」,里面的Table 2会告诉我们不同的失效现象及与之相关的Activation Energy为何。
但是实务上我们要怎么计算出Activation Energy呢?这仅能根据加速因子计算式计算而得。
繁复的公式就不在这里说明,不过观念大抵为:将同一批机台随机分成两组,并设定两组不同的环境条件进行测试,后根据不同的失效现象所出现的时间得出该失效现象的MTBF(或MTTF),再相互比较(相除计算)得出activation energy。
以上为不才小弟所见所学,欢迎熊大与各位先进一起讨论共同指教。
Reply
shushi,
谢谢你的分享与见解。
其实对于这个「Activation Energy」还是很模煳,只能说不在其位不思其所以然。
Reply
请问Nylon 6T 与 LCP的MSL等级分别为何
Reply
Eddie,
塑胶是没有MSL的,MSL的目的是给封装有水气加热后膨胀风险用的。
Reply
Eddie,
建议你参考一下这篇文章【SMT连接器使用Nylon 6T与LCP塑料比较】
Reply
请问一下, MSL定义了不同等级产品对车间时间的要求, 至于不同等级产品的烘烤后的包装是否有要求? 包材,抽真空,干燥包等等的要求是否有定义?如果以MSL4等级比较于MSL3, 不确定是否需要等级较高的包材?或是有需要烘烤更久?
Reply
Rickie,
建议找一份J-STD-020研读一下。
Reply
请问可靠度实验的sample size是否有定义
另外应该跟抽样频度表一样有几收几退的是吗?
谢谢~
Reply
Sam,
建议自己查看 J-STD-020标准。
Reply
其实就是没找到才请教的
Reply
Sam,
如果有需要,建议请公司去买一份J-STD-020文件吧!
第五章一开头就说明至少需要22颗样品,样本内药包焊凉个不连续的组合批次。
第六章一开头就说明,测试样品中有一个以上不良,就视为没有通过。
Reply
188金宝搏苹果下载 您好,我有别的疑问想请教您
Lever等级越高代表这产品对湿度很敏感,当我看到Lever5和5a时,我发现在IC制造商定义产品符合MSL哪个等级时,5a的测试曝露在30/60的环境时间48hr比5曝露时间72hr还短,也就是说5a比5还宽松,不是应该要5a比5还严谨吗?为什么会这样?
烦请解惑,谢谢您。
Reply
Mr. Xie
正常的MSL等级就是1,2,3,4,5,6。出个5a就是补丁。没什么好奇怪的!
不是还有个2a
Reply
188金宝搏苹果下载 您好,关于Soak Requirement(暴露湿度环境及时间要求)】
我有个疑问。
在标准的条件情况下有发现异常才会使用加速的条件,那我有疑问就是为什么一开始就不使用加速的条件下去测试,而必须要分成两种条件?
不能在标准条件测试时没过就打成不良品吗?还是说需要再测试加速的条件,没过才能打成不良品?
烦请解惑,谢谢~
Reply
Mr.Xie;
目前没有特别去研究这个题目,不过应该跟湿度有关系。
Reply
熊大大:
这边想请问您一下,最近被老闆询问了一个问题:MLS跟PRE-CONDITION 有甚么关系? 重点在MLS等级到多少会影响?这边不会有甚么关系?可以跟你讨论看看吗?
Reply
YY林,
没弄懂你的Pre-condition是什么条件,貌似J-STD-020没有提到这个条件。
Reply
想要请问一下 MSL 3的东西有在J-STD-033标准有需要放HIC卡吗?
如果有在那一个条文呢?
Reply
dennis,
请自行查看J-STD-033的规范,MSL2-5a都需要放置HIC。
Reply
Dear 188金宝搏苹果下载 大大
还是不太明白,请问一下如果样品是全新的要做湿气敏感等级实验,请问一开始应该最少取几颗?
是11颗然后要两批不连续生产批,一共22颗?
还是22颗然后要两批不连续生产批,一共44颗?
Reply
请问根据j-std-020样品数量应该怎么决定,里面有写到,但是不是很明白怎么分类
5.1.1 Reclassification (Qualified Package without Additional Reliability Testing)
5.1.2 Classification/Reclassification and Rework
可否请大大协助指导一下,谢谢
Reply
5.1.1:对于一个已经合格的SMD 封装,若在没有额外可靠度测试下予以再分类该SMD 封装,则应对每个湿气敏感等级,分别选出至少22 单位的样本,以对这些样本进行测试。样本内一定要包含两个不连续的组合批次,且每个批次具有几乎相同的代表。样本单位在装货之前应已完成所有必要的制造处理与加工。得在一个或多个湿气敏感等级上同时测试样本群。
5.1.2:对于每个湿气敏感等级,应选出至少11 单位的样本,以对这些样本进行测试。样本内一定要包含两个不连续的组合批次,且每个批次具有几乎相同的代表。样本单位在装货之前应已完成所有必要的制造处理与加工。得在一个或多个湿气敏感等级上同时测试样本群。测试一定要持续,直到发现一个通过等级。
除非供应商同意,否则使用者不可对SMD 封装进行再分类。
Reply
您好
我在您的部落格阅读到电子元件包装 J-STD-033规范的相关文章.
因为我们现在急着想要找有依照 J-STD-033 规范的电子元件包装厂, 请问您是否还在电子元件包装厂(Taping)工作呢? 或是您知道一些厂商, 可以推荐给我们呢?
感谢您!
Luisa Liu
刘诗馨
Reply
刘诗馨,
Sorry!本人没有这方面的服务,也没有在包装厂工作的经验。
文章只是纯粹分享个人经验。
Reply
请问熊大,以MSL3等级而已,封装产品内的湿度卡显示多少(马上拆封下)才是符合MSL3的等级要求,谢谢
Reply
Jerry,
这个可以查看J-STD-033标准就有详细说明了,自己去翻标准会有比较详细的了解,一般以10%为标准。
Reply
请问MSL 3的包装需要抽真空吗 谢谢
Reply
Chiu;
建议你参考J-STD-033标准。
基本上规格没有提到抽真空包装,只规定包装钱要不要干燥、包装袋内是否放置HIC指示卡、干燥剂。
Reply
非常谢谢您
Reply
188金宝搏苹果下载 你好,MSL3A有分40跟52小时,判断方式为吸湿系数,但这个参数不易取得,有什么好方法可以判断吗?
Reply
Liao,
个人没有看过 MSL 3a 的规格,所以不知道如何回答。
Reply
以等级3 (level 3)来举例说明,如果零件暴露在摄氏温度30°C与60%湿度以内的环境下,那么其总暴露时间不可以超过 192小时 (其中需扣除IC半导体厂商可能用掉24小时的曝露时间,所以SMT表面贴着厂就只剩下168小时(=192-24)的车间时间了),也就是说对于MSL等级3的IC从真空包装中取出后,就必须在168个小时内打件并过完Reflow(回流焊)。
您好,以上述解释,Level 1与2,我无法释意,烦您协助
Reply
谢语歆,
花了一些时间,文章已经重新编排,你要的答案应该已经在更新的文章内了。
Reply
Hallo 188金宝搏苹果下载 ,
楼上有网友提问: 请问PCB 的MSL等级是多少?
也可以参考IPC 1601 Printed Board Handling 第3段有解释及建议电路板的烘干注意细节(以电路板表面材质区分,烘烤适用温度,时间等)
后面还有关于烘干后包装,储存,运送等注意事项。
我们是EMS厂,去年刚引进FPC在SMT流程之前使用烘干技术
Reply
感谢 德莉雅 提供的资讯,看来IPC 1601 有很完整的PCB储存操作建议呢!
Reply
收到~谢谢回覆!!
Reply
请问J-STD-020-D内是否有硬性规定不允许任何一颗Fail??
如果此规范内没有明文规定请问是否有规范有明文规定的?!
Reply
Sunny;
印象中不可以有任何一颗Fail,否则在客户端就会有一定比率的不良。
如果达不到原来的等级,就是往下降级。
Reply
收到…谢谢回覆
Reply
请问
晶圆测试后出货 有特别定义在哪一个level吗?
目前 我看到都是3
但我找不到相关资讯可以参考这个3是合理的
Reply
Wendy;
J-STD-020及J-STD-033并没有规定晶圆的MSL等级,这两份规格最主要在避免高温时水蒸气造成封装分层的问题。
个人认为晶圆自己定义MSL3只是为了防止氧化所造成的打线问题。
Reply
Hi, 了解,谢谢了
Reply
哦,感谢您迅速的回覆。
又或者,如要使用60C, 哪么有其他合理的方式可以求出(概略)烘烤时间吗 ?
谢谢.
Reply
Henry;
建议你先了解烘烤的目的为何?
确定了之后就可以针对你要检查的项目做实验,比如说你想烘烤去掉水汽,那你就要量测水汽的残留量。
J-STD-033的温度及时间都是针对最worse的情况下的烘烤时间,如果不能达到这样的要求,就要自己承担风险。
(下次请在正确的文章下面留言,这篇文章并不是J-STD-033)
Reply
Hi,您好,
我有一个问题想请教,根据JDEC-033表4.1烘烤时间表只有125 / 90 / 40度C,但我们想快一点但材料包装又耐不到90度C,故欲使用60度C去执行烘烤除湿,我们可以使用内插法 (在90C与40C之间)算出60C时之烘烤时间当作标准吗 ? 或者有其他方式或公式吗? 感谢 !
Reply
Henry;
这个我不够经验可以回答你的问题,个人觉得无法使用内插法。
Reply
熊大,你好,我司要出一份关于各种湿敏元件分类的文件,查遍了各网站也没有具体区分那个元件属于什么等级的,能否给我一个相对应的表,如PCB 属于3级,BGA的IC属于3级。。。非常感谢!
Reply
MSL等级要根据J-STD-020做过实验已后才能说自己的产品的级数属于哪一级,不是自己想使用哪一级就可以哪一级。
如果我是电路版组装,最好的MSL当然是越高越好,这样才不用控制工厂内的温湿度。
所以答案是没有这个表。
Reply
多谢ewew和188金宝搏苹果下载 解答,ewew可能比较了解,的确我们遇到的情况就是这样,很多也是在实验摸索阶段,为返修BGA,确保没有因湿气引起的伤害,能高温烘烤的就进行高温烘烤去湿,毕竟返修台(rework station)的温度基本上都是要超过200度。我也很赞同188金宝搏苹果下载 观点,首先需要保证。
如果哪位同行能有类似的经验欢迎分享。
Reply
Start;
真高兴你有找到一些自己需要的答案。也很谢谢ewew的经验贡献。
Reply
Star
那些板子是RMA板吧!!!
RMA回来的东西确实是要进行低温烘烤,其目的也是去除BGA/QFN的湿气
若是要改为高温烘烤,那些手插的电解电容或其他怕高温的零件势必要包覆起来,
以避免受到高温侵袭造成爆浆或变形的问题!!!
去做一些实验吧!这样就能够得知什么样的材质+包覆到何种程度可以
承受高温的侵袭而不爆浆or变形
Reply
大熊,多谢解答。
关于返修板,基本上是客户退回来返修的,而以返修BGA和QFN占大多数,我们工厂的产品性质比较特别,生产的小批量多品种,客户的要求比较高。
所以会涉及到返修板,返修板为何需要烘烤,也主要是返修特殊IC,这些IC明显已超出floor life,所以要烘烤除湿,而板子上有插件连接器和铝电解电容等等,不能耐高温的器件,而拆卸又会有风险,低温烘烤时间又很长,客户交期有很急……因此处于一个矛盾中,想听听您的建议和经验。Tks for your comments!
Reply
Start;
诚如之前所言,烘烤的目的在去除电路板或零件中的水气,以避免快速加热时发生爆米花的问题,如果仅仅使用烙铁焊接QFN,只要确保OFN没有湿气,其他板子上的零件是不需要烘烤的,因为它们并不会被将热道发生爆米花的温度。
如果是BGA 零件需要使用专用重工机器,基本上也只会加热到BGA本体并不会影响到其他零件,只要确保BGA 本身即电路板没有吸湿问题也可以不用烘烤。
基本重点就是会受到快速高温的零件才需要烘烤以排出湿气,如果可以隔离温度影响到其他零件,就不需要烘烤其他零件。
相对地,如果还是认为有风险,更烘烤的就烘烤,毕竟有好的品质比有交期重要,否则赶上了交期,赔上了品质,反而得不偿失。
Reply
Dear 大熊,
Tabe & Reel包装的IC,我试验过,可以进行IPC J-STD 033 90℃烘烤,但是使用中,出现盖带太紧,feeder无法拉起卷带的现象,请问是否与烘烤有关?
返修板烘烤(rework PCAB bake)的是否有相关的建议?
Tks a lot!
Reply
Star;
关于卷带包装烘烤的问题,建议询问原供应商的烘烤规格要求。就你的描述,烘烤后出现盖带太紧,推测应该与烘烤有关,有可能缩收了。
关于返修板烘烤,我实在不太清楚为何返修板还需要烘烤,烘烤的目的在去除湿气,以避免零件或电路板经过迴焊炉的瞬间高温,湿气受热膨胀而发生爆米花的问题,你的返修板还需要经过一次迴焊炉吗?
Reply
你好,
我想请问一下,
SND POWER INDUCTOR 及 CHIP BEAD这类的产品也需要标示MSL吗??
另外,想请问MSL等级是如何判定的,
是有专门的仪器,或是符合特定条件呢??
Reply
您好,想请问一下J-STD-020的存放环境温湿度标准,可以拿来做库房零件保存的标准吗? 但做防潮箱的厂商建议湿敏元件、物料(如:IC、BGA、CPU、…等)保存在超低湿度<10%RH 的环境,不知您的经验为何? 谢谢
Reply
fengjou;
建议你参考 JEDEC J-STD-033。
Reply
想请问一下,最近我们公司想要朝MSL1进行,但是厂商却告诉我们,IC即使通过MSL1测试,可是他们不保证IC出货后百分百都能达到MSL1的标准,因为IC储存环境仍是一个因素,请问这样的解说是正确的吗?
Reply
agnes;
如果我没有记错MSL1的储存环境需要在30C/85%的环境以内,如果测试通过MSL1应该就该保证客户储存在这样的环境下不会有问题。不过IC要达到MSL1的确有点难度。
Reply
我们是供应商,能具体给我说下试验怎么做吗?十分感谢!
Reply
先到网路上找一份完整的 J-STD-020 研究一下,还要找一家SMT工厂过迴焊炉作实验,相信一般的零件工厂应该没有迴焊炉。
Reply
金属封装的HC-49S晶体谐振器怎么判断湿度敏感等级呀?好像受影响很小,请指教!
Reply
如果是谐振器的供应商,可以参考J-STD-020通过实验就可以知道适用那种MSL等级。
如果是使用者,就直接问供应商回答吧。
Reply
请问PCB 的MSD等级是多少?是否有ISO文件可作参考证明确认,因工作要用到,故要有文件确认,感恩,谢谢
Reply
treddy;
印象中PCB没有MSL等级。
Reply
请问一般裸晶(未封装的die),MSL 应该是那一种等级?因为一般这种状况,都是属于无法测试的,是这样吗?
Reply
裸晶应该不只要防潮包装,还得要氮气包装,它的包装一般与SMT零件的防爆米花效应不同,而在防止氧化。
Reply
先谢谢你的回覆!
在网上找到的只有MSL的标准,但详细的定义流程却找不到,即使在原厂网站也找不到.未知你是否会有相关的文件?
另外请问一下Peak package body temperature即使是同一个level也有不同, 是指静电袋最高的耐热温度吗?
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walter;
1. 基本上就是J-STD-020 与 J-STD-033 这两份文件。
2. Peak package body temperature 是指零件所能承受的温度,而且每颗零件所能承受的温度都可能不一样,而且还分成RoHS与Non-RoHS。
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请问如何定义IC是属于哪一种MSL? 是否有对照表?
另外如果是MSL 1, 包装的标籤应是如何?是否有特定格式?
谢谢!
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Walter;
1. MSL等级需要根据 IPC-J-STD-020 的步骤来确认可已达到何种等级。
2. 根据 IPC-J-STD-030 及 IPC-J-STD-020 的规定,通过MSL 1 的产品并不需要贴任何的MSL标籤,包装前也不需要作干燥烘烤。防潮包装袋或是干燥剂则没有强制规定。
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熊大,请教一下,我们产线PCBA最近出现比较奇怪的问题,单板测试NG,但经过80度烘烤15分钟后再测试却变成PASS,数量不多却也不是个案件,请问这跟零件或单板受潮有没有关系,还是说跟焊接工艺比较有直接关系,望请熊大释疑,感恩!!
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OHYA;
根据经验,通常这类问题属于焊接不良所引起,而且通常是由于BGA的HIP(Head-in-Pillow)所造成,这类现象通常会在冷却时造成开路,高温时又因为应力释放而形成通路,另外电路版本身的线路接点强度也可能有关系,这类问题虽然有时候可以经由烘烤去除部分应力产生的开路问题,但时间一久问题就会显现出来,长期的信赖度品质问题不可不慎。
建议要先检查测不良由哪颗零件所引起,然后採取一定对策,否则不良率不会只是目前看到的而已,产品出货一段时间后会陆陆续续显现出来。
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请问 尼龙的材质 也可以用MSL的管制去区分吗?J-STD-020 烘烤的条件也是一致吗?
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这里所叙述的烘烤条件最主要适用在封装零件,主要目的是要把封装零件内部的水气赶出封装零件,以避免经过高温时零件爆开。
我不太清楚你要烘烤的尼龙属于何种零件,如果仅是单独的尼龙烘烤,请谘询尼龙的原料供应商会比较妥当。
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我想请问一下MSL的判定方式是单以电性检验还是连外观检验也包括在内!?
一般IC封装,外观是非透明的,应该是只能依电性做判断
但是我司是做LED封装产品
目前看了几家LED封装厂都标着产品通过MSL 2a或3的检验
但是我司的产品目前若以电性来看MSL 3是没有问题
但是光就产品外观来看约在MSL 5,甚至5a过完reflower后,就可以看到有peeling的现象,但是电性还是PASS
若以MSL的等级来判断,应该是有到MSL 3还是连MSL 5a的等级都没有!?
谢谢
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根据J-STD-020的要求,MSL通过与否的标准判断必须功能正常且在40倍的显微镜下没有裂缝(crack)产生,而且在内部的焊点、焊线位置也不可以发生裂缝,详细的可以参考J-STD-020的第六章节。我不太清楚你的Pelling是何种现象,如果是剥离(de-lamination)应该就不能接受。
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我听说业界最常使用的是MSL Level 1,2,3 这三种level是要模拟地球赤道,亚热带跟温带地区的环境, 真的有此一说吗
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haha;
没有听说过这样的说法耶!
MSL 1,2,3,4,5等的分类基本上是视每个IC产品本身的能力而定义的,而且还兼规定暴露于环境的温湿度不可超过一定范围,所以跟地球赤道,亚热带跟温带地区的环境应该没有太大关系。
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请问 DIP 产品是不是也要有 MSL 的标示?
谢谢~
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一般来说DIP的零件大多没有MSL标示,但是理论上只要是封装的零件,如IC之类的都应该要有MSL等级的标示,因为封装材料都会有合模的缝隙,而这些缝隙正是水气进入的路径,当遭受到水气进入封装内的零件瞬间进到高温之后,如波峰焊(Wave Solder)或回流焊(Reflow),就会比较有爆开风险。以爆米花的风险来说,Wave solder的风险比Reflow低,因为它的高温通常只有焊脚面,而手焊的风险又比 Wave solder底。
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有些文字直译怪怪的..例如以下–>浸泡,应该改为 存放
等级3 (level 3)举例,在摄氏温度30°C与60%湿度下的总浸泡时间不可以超过 192小时
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Jimmy;
感谢提醒,做的一下修改,看看这样是否比较可以咀嚼了!
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Andrew;
关于MSL零件烘烤的条件,必须参照IPC-JEDEC-J-STD-033 文件, 我把他稍微整理了一下,所以也可以参考这篇文章:
IPC-JEDEC-J-STD-033 湿敏零件的烘烤条件
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请问一下,湿敏零件如果超出了车间规定的时间需要重新烘烤,有烘烤的条件可以参考吗?
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