一般电路板上的IC封装零件都会定义其 MSL(Moisture Sensitivity Level,湿敏等级),可是有许多的朋友似乎还是不太瞭解MSL的目的及其定义。
首先,我们要知道MSL分类的目的主要在避免封装零件(一般指IC封装零件)流经「Reflow oven(回焊炉)」时快速升温后不会造成零件「分层效应(Delamination)」产生。
那为何封装零件流经高温回焊(Reflow)炉时会有分层(Delamination)的缺失呢?
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这是因为IC封装零件内设计有导线架(Lead-frame)从零件的内部一直延伸到其外部,lead-frame与IC本体的结合处也通常是IC封装上下模具的接合处,会比较容易出现封装的缝隙(gap),如果让这样的零件暴露于大气环境下,湿气就有可能会从这些缝隙进入到封装零件的内部,当零件快速进入高温环境下的时候,就会因为水气的膨胀(热胀冷缩)而把封装零件撑开造成分层(de-lamination)的缺失。另外BGA零件的分层现象通常从PCB(载板)与封胶之间剥离,因为这个地方也是胶合最脆弱(weak)的地方。
既然分层是因为湿气进入封装零件,然后经高温后膨胀所造成,那么只要零件没有湿气入侵的风险,或是零件不需要经过高温,那么这些零件就不会有分层的风险,也就不需要定义其MSL,也没有MSL管控的必要。所以,一般的电阻、电容、电感等零件是没有MSL定义的,但湿气可能会引起氧化问题,这个之后会再讨论。
波焊的零件是否也需要定义MSL吗?
至于某些不需经过Reflow但须经过 「Wave solder(波焊)」的零件,需不需要定义其MSL?个人觉得应该想一下波焊是否有高温?零件是否有机会被湿气入侵?如果答案都是「Yes」,那就要定义MSL。
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零件都已经存放在有温溼度管控的环境了,为何还需要重新烘烤?
另外,一般未拆封的IC,存放在有温湿度控制的库房超过18个月后,如果要使用,根据IPC的规定,必需要再重新烘烤后才可以使用,这是因为既使有湿度管控的环境,还是有湿气,只是比较少,在这样的环境下湿气还是会一点一滴地慢慢侵入到包装内,既使是已经做好MSD(Moisture Sensitive Device)的包装也是如此,所以经过18个月后,还是要比照曝露于大气中的条件再重新烘烤。
PCB是否也有MSL定义?PCB又该如何烘烤?
目前PCB并没有所谓的MSL定义,但是PCB的与MSD(Moisture Sensitive Devices)一样在快速进入高温后也会有分层的风险,所以一般PCB也需要做干燥包装,吸湿受潮后也是需要烘烤的,详细的内容请参考下面的文章。
PCB如何烘烤?烘烤条件与方法,为什么过期的PCB要先烘烤才能打SMT或过回焊炉?
延伸阅读:
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)
Moisture Sensitivity Levels (MSL)湿度敏感等级解说 J-STD-020
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欧付宝
您好,
请教一个问题,MSL的等级划分为什么不是1-8而是有个2a和5a,很好奇这个划分是有什么背景么,按常理来说,1-8不更直观么
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Windy,
这个就是补丁,补足最初定义不足的地方。
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188金宝搏苹果下载 您好 :
想请教一个问题 , 请问MSL3与MSL3a的差异何在 ?
谢谢~
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John;
如果是Moisture Sensitivity Level,还没见过MSL3a,只有MSL2a及MSL5a。
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请教一下您提到的根据4.1及4.1.2的规定,零件置放于大气环境下超过一个小时以上,必须持续计算车间时间,如果存放在30C/60%RH以下的环境,则可以不记车间时间。
依据IPC/JEDEC J-STD-20 MSL Classifications 表格内提到的30C/60%RH 他的意思不是在这条件内需要在多少小时里面生产完毕吗?? 一般工厂温湿度正常应该是控制在多少?我司厂区温度定义在小于30C/85%RH 好像有点太高,是否有什么规范在定义厂区温度?
湿敏元件真空包装状态下需要摆放在甚么储存环境下??
麻烦请协助帮忙一下
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请教一下,如果通过MSL 1, 是否不管拆封多久都不会有问题吗?
还是要存放于<=30度/60RH的环境才可以.
另外您提到未拆封超过18个月,仍须烘烤,是定义在IPC的哪一份文件?
如果通过MSL 1还须follow此要求吗?
Thank you!
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瞭解了~谢谢您!
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188金宝搏苹果下载 :
请问一下~
某些并非IC封装零件的产品(例如JACK…等),其本身塑胶本体(材质例如:PA-6T或PA-9T…)因塑胶材质本身,含水率的问题且
必需经过Reflow oven制程,有些客户会要求订定MSL等级…..
(因为塑胶材质本身若含水率过高,经过Reflow oven制程时,容易造成局部膨胀或起泡的问题)
请问~像这样的情况下,订定MSL等级适用吗?该如何定义?
麻烦您~谢谢!
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Jeff;
建议你先参考一下这篇文章【Moisture Sensitivity Levels (MSL)湿度敏感等级解说 J-STD-020】
基本上要先看你的零件需要定义为何种MSL等级,一般都是定MSL3(表示可以暴露于一定条件下的生产线168hours以内而不会有问题)。但零件是否可以达到MSL3或其他等级则必须经过实验确认,而不是自己宣告就算,可以参考 J-STD-20 这份文件。网路上应该可以找到文本。建议自己先了解一下MSL个等级的要求,然后与你的客户讨论你的零件需要何种MSL等级。
有些请况下或许只要使用MSD的包装就可以了(气密袋+干燥剂+湿度指示纸),而不需要定义MSL等级。
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188金宝搏苹果下载 :
请问一下
一般在料件来时IQC看到的以制造D/C为主
封装日期反而较少看到
所以制造D/C等同封装D/C吗?
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judy;
一般来说制造日期就是包装的封装日期喔!
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188金宝搏苹果下载 :
制造商一般出厂后到购买公司的手中一定是有一段很长的时间,其中也包含了有些公司是从代理商卖出的料件。如果依封装日期到代理商仓库再由代理商仓库至购买公司手中已经就超过18个月…势必一定要先烘烤预防材料吸湿才能入库使用
所以我才会询问到代理商这块。
谢谢您的答覆!!
不好意思!
我可以询问一个问题吗?
何谓「车间寿命」?
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judy;
这车间指的是工厂的整个生产线区域,也就是IC会被拆封的环境。
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一般未拆封的IC,存放在有温湿度控制的库房超过18个月,如果要使用,必需要再重新烘烤后才可以使用,这是因为湿气还是会一点一点侵入包装,既使已经做好MSD(Moisture Sensitive Device)的包装了,所以经过18个月后,还是要比照曝露在大气中重新烘烤。
请教一下,这段话中有提到
未拆封原包装之IC放置超过18个月后要再使用还是要重新烘烤
请问所谓「超个18个月」
是含带代理商库存时间吗?
又或者是等同制造D/C?
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judy;
如果是从IC制造商出货的IC,以其包装上的封装日期为准。
如果经过拆封重新包装,须参考IPC-J-STD-033的要求来决定,如果已经依照要求重新以烘烤了,就以重新烘烤后的包装时间算起。
这个跟有没有摆在代理商仓库没有关系。
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零件拆封–>放入防潮箱–>取出发料–>再放回防潮箱….这样来回数次
为了验证上述情况的受潮程度,我拿了几张湿度试纸,模拟上述作业(每次取出料件发料都在10min以下,剩余再放回去),看看吸湿多久才会达到须烘烤的程度
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Markbb;
我认为採用湿度试纸来作这样的实验不太正确,因为湿度试纸是属于不可逆的反应,它必须持续受潮才会达到警戒程度,如果一下子潮湿,一下子干燥是无法反应其真正的受潮程度的。再说零件受潮程度有时候很难直观的判断,目前的J-STD-033中所规定的方法仅是妥协中的尽可能防止,而要防止零件受潮,100C以上的烘烤而且存放于防潮箱中应该是最可靠的,因为水汽会在100C以上蒸发并逃逸。
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感谢您的分享,有个问题想讨论一下
J-STD-033B.1中 table 4-1的条件可以运用在已拆封零件,但放在防潮箱中的情况
零件拆封–>放入防潮箱–>取出发料–>再放回防潮箱….这样来回数次
是否还符合【防潮箱湿度调到5%以下,依据table 4-1管制原则,可不Care在防潮箱中储存时间】
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对不起!回答有点晚。
我认为应该是不用care零件在防潮箱中的时间。根据4.1及4.1.2的规定,零件置放于大气环境下超过一个小时以上,必须持续计算车间时间,如果存放在30C/60%RH以下的环境,则可以不记车间时间。
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