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潮湿对电子、微电子行业的危害

来源: 发表日期:2009-11-11 阅读数:2049次
  当电子元器件朝着小型化和廉价化方向发展,塑料封装的应用已越来越多,但如果其在存储及加工过程中处于相对高湿的环境,潮湿气体会透过封装材料及元器件的接合面进入到器件的内部,不仅造成内部电路氧化腐蚀短路,同时,当SMD器件吸湿度达到0.1wt%时,随后的组装焊接过程中的高温会使进入IC内部的潮湿气体受热膨胀产生压力,导致元器件产生塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。甚至裂纹会延伸到元件的表面,最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂,又称为“爆米花”,这将导致返修甚至要废弃该组装件。更为重要的是那些看不见的、潜在的缺陷会溶入到产品中去。增加日后的维修成本,降低产品质量、损害品牌的美度.

  非IC类电子元器件同样会受到潮湿的危害。如印刷电路板吸湿达到0.2wt%时,在随后的装配工序中同样会导致裂纹和分层;继电器的触点受潮氧化,导致接触不良;硅晶体氧化;其它诸如陶瓷器件、液晶器件、石英器件、光电器件、红外与激光器件、连接线、接插件等等,都会受到潮湿的危害。
  
        潮湿对电子元器件的危害,已成为一项日益严峻的事情,随着潮湿敏感性元件(MSD, Moisture Sensitive Device)使用的增加,诸如薄的密间距元件(fine-pitch device)和球栅阵列(BGA, ball grid array),这个问题变得越严重。

IPC-M-109标准

  为便于更准确及规范的使用、存储MSD,美国电子工业联合会(IPC)和电子元件焊接工程协会(JEDEC)之间共同研究制定和发布了标准IPC-M-109, 潮湿敏感性元件标准和指引手册。

IPC-M-109包括七个文件,其中关于潮湿敏感元件防护的文件有:
1.IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类:该文件的作用是帮助制造厂商确定元器件对潮湿的敏感性,并列出了八种潮湿敏感性分级及其车间寿命(floor life)。

2. IPC/JEDEC J-STD-033提供处理包装,装运和烘焙潮湿敏感性元件的推荐方法。
根据新IPC/JEDEC,建议将防湿包装开封后的IC封装放在湿度为5%RH或10%RH以下的干燥箱中进行管理,以免吸附大气中的水分。

•湿度为5%RH以下的管理…大气中容许暴露时间无限制
•湿度为10%RH以下的管理…根据下述说明(一例)