光敏元器件的濕敏等級(jí)常識(shí)介紹

濕敏等級(jí)MSL：

通常封裝完的IC，膠體或Substrate PCB 在一般的環(huán)境下 會(huì)吸收濕氣，造成IC在過(guò) SMT回流焊時(shí)，發(fā)生“爆米花”(POPCORN)的狀況。濕氣敏感性等級(jí)(Moisture Sensitivity Level，MSL) 被用來(lái)定義 IC 在吸濕及保存期限的等級(jí)，若IC超過(guò)保存期限，則無(wú)法保證不會(huì)因吸收太多濕氣而在SMT回 流焊時(shí)發(fā)生 POPCORN現(xiàn)象。因此對(duì)于超過(guò)保存期限的 IC 要進(jìn)行烘烤。

MSL測(cè)定的流程是：

(1) 良品IC 進(jìn)行 SAT，確認(rèn)沒(méi)有脫層的現(xiàn)象。

(2) 將 IC 烘烤，以完全排除濕氣。

(3) 依 MSL 等級(jí)加濕。

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

(5) SAT 檢驗(yàn)是否有脫層現(xiàn)象及 IC 測(cè)試功能。

若能通過(guò)上述測(cè)試, 代表 IC 封裝符合 MSL 等級(jí)。

MSL的分類(lèi)有8級(jí)，具體如下：

1 級(jí) - 小于或等于30°C/85% RH 無(wú)限車(chē)間壽命

2 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 一年車(chē)間壽命

2a級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 四周車(chē)間壽命

3 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 168小時(shí)車(chē)間壽 命

4 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 72小時(shí)車(chē)間壽命

5 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 48小時(shí)車(chē)間壽命

5a級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 24小時(shí)車(chē)間壽命

6 級(jí) - 小于或等于30°C/60% RH 12小時(shí)車(chē)間壽命（對(duì)于6級(jí)， 元件使用之前必須經(jīng)過(guò)烘焙，并且必須在潮濕敏感注意標(biāo)貼上所規(guī)定的時(shí) 間限定內(nèi)回流）

濕氣不僅嚴(yán)重加速了電子元器件的損壞，而且對(duì)元件在焊接過(guò)程中的影響也是非常巨大，這是因?yàn)?a target="_blank">產(chǎn)品生產(chǎn)線上的元件焊接都是在高溫下進(jìn)行波峰焊或回流焊并由焊接設(shè)備自動(dòng)完成的。當(dāng)將元器件固定到PCB板上時(shí)，回流焊快速加熱將在元器件內(nèi) 部形成壓力，由于不同封裝結(jié)構(gòu)材料的(CTE)速率不同，因此可能產(chǎn)生元器件封裝所不能承受的壓力。當(dāng)將元器件暴露在回流焊接期間，由于溫度環(huán)境不斷升高， SMD元 件內(nèi)部的潮氣會(huì)產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見(jiàn)的情況包括塑料從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、金線焊接損傷、芯片損傷、和元器件內(nèi)部出現(xiàn)裂紋(在元件表面無(wú)法觀察出來(lái))等。在一些極端的情況中，裂紋會(huì)延伸到元 件的表面，最嚴(yán)重的情況就是元件鼓脹和爆裂。盡管進(jìn)行回流焊操作時(shí)，在180℃~200℃時(shí)少量的濕氣是可 以接受的，但在230℃~260℃的范圍中的無(wú)鉛工藝?yán)?，任何濕度的存在都能夠形成足夠?qū)е缕?壞封裝的小爆炸或材料分 層。因此必須進(jìn)行明智的封裝材料選擇、慎重控制組裝環(huán)境及在運(yùn)輸中采用密封包裝及放置干燥劑等措施。實(shí)際上國(guó)外經(jīng)常使用裝備有射頻標(biāo)簽的濕度跟蹤系統(tǒng)、局部控制單元和專(zhuān)用軟件來(lái)顯示封裝、測(cè)試流水線、運(yùn)輸/操作及組裝操作中的濕度并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。