• 電子芯片元器件濕敏等級試驗

    2022-06-24 09:42:33

     MSL:MSL是Moisture Sensitivity Level的縮寫,是濕氣敏感性等級的意思。 MSL的提出就是為了給濕度敏感性SMD元件的封裝提供一種分類標準,從而使不同類型的元件能夠得到正確的封裝、儲藏和處理,避免在裝配或修理過程中出現事故。

        通常封裝完的IC,膠體或Substrate PCB 在一般的環境下 會吸收濕氣,造成IC在過 SMT回流焊時,發生“爆米花”(POPCORN)的狀況。濕氣敏感性等級(Moisture Sensitivity Level,MSL) 被用來定義 IC 在吸濕及保存期限的等級,若IC超過保存期限,則無法保證不會因吸收太多濕氣而在SMT回 流焊時發生 POPCORN現象。因此對于超過保存期限的 IC 要進行烘烤。

      MSL行業內測定的流程是:

       (1) 良品IC 進行 SAT,確認沒有脫層的現象。

       (2) 將 IC 烘烤,以完全排除濕氣。

       (3) 依 MSL 等級加濕。

       (4) 過 IR-Reflow 3次 (模擬 IC 上件,維修拆件,維修再上件)。

       (5) SAT 檢驗是否有脫層現象及 IC 測試功能。

     若能通過上述測試, 代表 IC 封裝符合 MSL 等級。

    更詳細的內容可參考J-STD-020C標準

       濕氣不僅嚴重加速了電子元器件的損壞,而且對元件在焊接過程中的影響也是非常巨大,這是因為產品生產線上的元件焊接都是在高溫下進行波峰焊或回流焊并由焊接設備自動完成的。當將元器件固定到PCB板上時,回流焊快速加熱將在元器件內 部形成壓力,由于不同封裝結構材料的熱膨脹系數(CTE)速率不同,因此可能產生元器件封裝所不能承受的壓力。當將元器件暴露在回流焊接期間,由于溫度環境不斷升高, SMD元 件內部的潮氣會產生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見的情況包括塑料從芯片或引腳框上的內部分離(脫層)、金線焊接損傷、芯片損傷、和元器件內部出現裂紋(在元件表面無法觀察出來)等。在一些極端的情況中,裂紋會延伸到元 件的表面,最嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫做“爆米花”效應)。盡管進行回流焊操作時,在180℃~200℃時少量的濕氣是可以接受的,但在230℃~260℃的范圍中的無鉛工藝里,任何濕度的存在都能夠形成足夠導致破壞封裝的小爆炸 (爆米花狀) 或材料分層。因此必須進行明智的封裝材料選擇、慎重控制組裝環境及在運輸中采用密封包裝及放置干燥劑等措施。實際上國外經常使用裝備有射頻標簽的濕度跟蹤系統、局部控制單元和專用軟件來顯示封裝、測試流水線、運輸/操作及組裝操作中的濕度并進行實時控制。

           一般需求客戶:一般IC、芯片、電解電容、貼片式LED等非氣密性SMD器件封裝廠家。

    圖片關鍵詞


    試驗方法

    1 取樣

    1.1  針對每個等級,測試樣品數量至少為22pcs,如果需要在n個等級上同時測試,樣品數量為n*22pcs;1.2需要包括至少2個不同時間段批次的燈珠。

    2 記錄試驗前數據

    2.1  測試每個樣品的光電參數,包括正向電壓、光通量(光強)、反向漏電流、色坐標、主波長,如有異常數據,需重新取樣;

    2.2  觀察每個樣品的外觀,記錄圖片,如有異常外觀,需重新取樣;

    2.3  聲掃測試,如燈珠內部有分層現象,需重新取樣。

    3 恒溫恒濕試驗和回流焊試驗

    3.1  前處理:125~130℃烘烤至少24h;

    3.2  濕氣滲浸(恒溫恒濕存儲),根據不同等級表1選擇溫濕度和時間;

    3.3  回流焊:從恒溫恒濕箱取出樣品后,在不短于15min、不長于4h小時內,使用臺式回流焊機對樣品進行回流焊三個周期,回流焊之間的間隔時間最短5分鐘,最長60分鐘。

    注:需要與客戶確認樣品適合無鉛焊接還是有鉛焊接。針對LED燈珠建議選擇無鉛焊接(260℃)。

    4  記錄試驗后數據

    4.1  測試每個樣品的光電參數,包括正向電壓、光通量(光強)、反向漏電流、色坐標、主波長;

    4.2  觀察每個樣品的外觀,記錄圖片;

    4.3  聲掃測試。

    5  不良標準判定

    5.1  測試樣品中出現下面任何一項,均視為無法通過該等級測試,需要降低一個等級后重新測試:

    5.2  光學顯微鏡下,觀察到有裂縫或分層;

    5.3  光電參數變化超過AECQ102或IEC60810或客戶指定;

    5.4  聲掃測試有分層。

    6 AECQ102&IEC60810測試標準

    AECQ102

    IEC60810
     光通量:試驗前后變化超過±20 光通量:試驗前后變化超過±20或±30%
     色坐標:x或y坐標變化超過0.02 色坐標:x或y坐標變化超過0.01
     主波長:變化超過2nm 正向電壓:變化超過10%
     正向電壓:變化超過10%

    測試標準

    1.  IPC/JEDEC?J-STD-020D.1?非密封型固態表面貼裝組件的濕度/回流焊敏感性分類

    2.  IPC/JEDECJ-STD-035 聲學顯微鏡用于非氣密封裝電子元件

    3.  SJ/T 11394-2009半導體發光二極管測試方法

    附:表1 濕氣敏感等級

    等級

    車間壽命

    滲浸要求

    標準

    加速當量

    時間

    條件

    時間

    (小時)

    條件

    時間

    (小時)

    時間

    (小時)

    條件

    1

    不限

    ≤30℃/85%RH

    168+5/-0

    85℃/85%RH

    NA

    NA

    NA

    2

    1年

    ≤30℃/60%RH

    168+5/-0

    85℃/60%RH

    NA

    NA

    NA

    2a

    4周

    ≤30℃/60%RH

    696+5/-0

    30℃/60%RH

    120+1/-0

    168+1/-0

    60℃/60%RH

    3

    168小時

    ≤30℃/60%RH

    192+5/-0

    30℃/60%RH

    40+1/-0

    52+1/-0

    60℃/60%RH

    4

    72小時

    ≤30℃/60%RH

    96+2/-0

    30℃/60%RH

    20+0.5/-0

    24+0.5/-0

    60℃/60%RH

    5

    48小時

    ≤30℃/60%RH

    72+2/-0

    30℃/60%RH

    15+0.5/-0

    20+0.5/-0

    60℃/60%RH

    5a

    24小時

    ≤30℃/60%RH

    48+2/-0

    30℃/60%RH

    10+0.5/-0

    13+0.5/-0

    60℃/60%RH

    6

    標簽時間(TOL)

    ≤30℃/60%RH

    TOL

    30℃/60%RH

    NA

    NA

    NA


    網站首頁
    產品中心
    技術服務
    聯系電話
    城中村勾搭老熟女啪啪