防潮元件规范.doc

潮敏器件控制办法 中冶南方（武汉）自动化公司
潮湿敏器件控制办法

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作者
2014-02-11
V1.00
首次发行
袁家科

一 目的
为规范对潮湿敏感器件的管理，制定潮湿敏感器件控制办法，以确保潮湿敏感器件性能的可靠性。
二 范围
适用于所有潮湿敏感器件的来料检测、存储以及制造环节；包括PCB、塑封元器件（主要是大封装的IC）。
三 相关定义
* MSL：Moisure Sensitive Level，即湿度敏感等级，在防潮包装袋外的标签上
有说明，分为：1、2、2a、3、4、5、5a、6 八个等级；
* 湿敏识别卷标=MSD；
* 潮湿敏感：Moisture Sensitive
* PSMD: Plastic Surface Mount Devices
* MBB: Moisture Barrier Bag, 即防潮包装袋，该包装袋同时要考虑ESD保护。
* 潮敏标识：Moisture-sensitive Identification Label
(潮敏器件原包装上都必须有此标识)
* HIC：Humidity Indicator Card, 即防潮包装袋内满足“MIL-I-8835，MIL-P-116，Method II”等标准的潮湿指示卡；
* Active desiccant: 有效干燥剂。干燥剂是新鲜的或按照厂家要求进行烘烤后仍具有原来干燥性的干燥剂。
* Carrier: 盛放元器件的容器，例如托盘，管子或者卷带等。
* Floor life: 称为车间寿命，对于防潮敏感器件，在低于30°C且小于60%相对湿度的环境中，器件从密封防潮包装袋取出后允许暴露的时间。
* Shelf life: 称为货架寿命，潮敏器件在密封防潮包装袋内存放的最长时时，我们可以根据湿度指示卡来看包装袋内的湿度是否符合要求。
* Solder reflow: 回流焊，把粘好的贴片进行重新融化，使它焊接在印刷电路板上的过程。
* Water Vapor Transmission Rate (WVRT), 水蒸汽扩散速率，是塑料薄膜或金属化塑料对潮湿空气穿透性的一个衡量标准，是密封包装袋的一个重要参数。

四 潮敏标准
1.潮敏等级分类标准
潮湿敏感等级 （MSL）
车间寿命
1
无限制，≤ 30°C/85﹪RH(相对湿度)
2
1年, ≤ 30°C/60﹪RH(相对湿度)
2a
4周, ≤ 30°C/60﹪RH(相对湿度)
3
1周, ≤ 30°C/60﹪RH(相对湿度)
4
72小时, ≤ 30°C/60﹪RH(相对湿度)
5
48小时, ≤ 30°C/60﹪RH(相对湿度)
5a
24小时, ≤ 30°C/60﹪RH(相对湿度)
6
使用前都要烘烤,烘烤后必须在潮敏警示标签上要求的时间内完成回流焊.

2车间寿命降额及包装要求
器件的潮敏等级是在30°C / 60﹪RH 环境下实验确定的,但实际的车间湿度可能更高, 因此J-STD-033A给出了降额标准.
J-STD-033A对潮敏器件的包装要求如下:
潮敏等级
防潮包装袋(MBB)
干燥材料 (Desiccant)
湿度指示卡 (HIC)
潮敏标签 (MSIL)
警告标签 (Caution Label)
1
无要求
无要求
无要求
无要求
无要求
2
要求
要求
要求
要求
要求
2a~5a
要求
要求
要求
要求
要求
6
可选
可选
可选
要求
要求
说明：对于6级潮敏器件，虽然标准是可选，也应要求来料也都采用防潮包装，并且包装袋内放置干燥剂。

3.包装要求
潮湿敏感标识(MSIL)
MSIL: Moisture-sensitive Identification Label
15%
10%
5%
Bake Units if Pink
Bake Units if Pink
Change Desiccant if Pink
Indicator
Discard if Circles Overrun Avoid Metal Contact
湿度指示卡：
HIC：Humidity Indicator Card
干燥剂和指示卡都可再利用，但干燥剂在再 利用前需按要求烘烤，指示卡也需按要求烘烤，指示卡也需要干燥到色剂恢复蓝色才能再利用。
警示标签上有：
*潮湿敏感标识
*潮湿敏感等级
*包装有效期限
*车间寿命说明
*受潮判定标准
*器件能承受的
*受潮器件的烘烤方法要
求包装袋的密封时间等信息。
4.受潮的判定标准
J-STD-033A要求：
潮湿敏感器件必须在满足下列条件之一的环境中存储：
1） 在有干燥剂的真空包装袋内存储；
2） 在干燥箱内（湿度<10%RH）存储。
对于露置在空气中的时间大于其车间寿命（参见车间寿命降额标准）的潮敏器件，或是包装袋内湿度指示卡超过10%RH的潮敏器件，都有可能已经受潮，需要烘烤后才能使用。

封装厚度
潮敏等级
125ºC烘烤
40ºC（≤5%RH）烘烤
≤1.4mm
2a
4h
5 days
…………
3
7h
11 days
…………
4
9h
13days
…………
5
10h
14days
…………
5a
14h
19days
≤2.0mm
2a
18h
21days
…………
3
24h
33days
…………
4
31h
43days
…………
5
37h
52days
…………
5a
48h
68days
≤4.0mm
2a
48h
67days
…………
3
48h
67days
…………
4
48h
68days
…………
5
48h
68days
…………
5a
48h
68days

五 职责
1. 通用要求：针对品质、仓库、车间
参考J-STD-033B标准，结合企业情况，制定企业内部的对各种环境条件下的车间寿命 要求：
MSL

MSD封装体 厚度

MSD车间寿命要求(Floor Life)
标准条件 ≤30°C/60﹪RH

降额条件1 ≤30°C/70﹪RH

降额条件2 ≤30°C/80﹪RH
降额条件2 ≤30°C/90﹪RH
1
所有
无限制
无限制
无限制
无限制
2
所有
1年
半年
3个月
3个月

2a
≥3.1mm,(BGA≥1mm)
28天
10天
7天
6天
2.1mm~3.1mm
96小时
72小时
48小时
≤2.1mm,(BGA<1mm)
24小时
24小时
24小时
3
≥3.1mm,(BGA≥1mm)
168小时
120小时
96小时
96小时
2.1mm~3.1mm
72小时
48小时
48小时
≤2.1mm,(BGA<1mm)
24小时
24小时
24小时
4
≥3.1mm,(BGA≥1mm)
72小时
72小时
48小时
48小时
2.1mm~3.1mm
48小时
48小时
24小时
≤2.1mm,(BGA<1mm)
24小时
24小时
24小时

5
≥3.1mm,(BGA≥1mm)

48小时
48小时

24小时

24小时

<3.1mm,(BGA<1mm)
24小时
24小时
24小时
5a
≥3.1mm,(BGA≥1mm)
24小时
24小时
24小时
24小时
<3.1mm,(BGA<1mm)
24小时
12小时
12小时
6
所有
使用前必须烘烤，并在警告标签规定的时间内焊接完毕。

注意：在RH≥85%的环境条件下，若暴露时间大于2小时，则所有2级以上（包括2级）敏感器件必须烘烤。
操作要求：
对于2级以上（包括2级）潮湿敏感器件，打开包装后要立即将湿度指示卡放置于包装袋内干燥剂下，以保证指示卡不会变色。2级~4级器件要在打开包装1小时内重新抽真空包装，5级~6级器件要在30分钟内重新抽真空包装；
为传递湿敏信息，潮敏器件包装箱上应贴企业自制的潮湿敏感标签，需要烘烤的最小包装上要贴烘烤标签（不需再贴潮湿湿敏感标签）。两种标签上都有潮敏等级栏，对于包装上没有潮敏等级信息的，相关环节操作时应在标签上注明潮敏等级。
存储要求：
1） 在有干燥剂的真空包装袋内存储；
2） 在干燥箱内（湿度<10%RH）存储。
判断是否受潮的标准：
判断器件是否需要烘烤的标准是：按湿度指示卡（HIC）判断袋内相对湿度，按防潮包装袋上的要求判定湿度是否超标；对于非厂家原包装来料，都需要进行烘烤。
（对于用蓝色晶体指示袋内湿度的包装，如果观察发现干燥剂包装袋内有已变红晶体，说明该包器件受潮，需要烘烤。）
湿度判定：
目前指示卡的形式很多，无论哪种指示卡，都有是用来指示湿度的，只要是某一色环变紫色，就说明达到对应湿度，变粉红色，就是超过了对应湿度。对于湿度指示晶体，只要是有变为粉红色的，就说明需要烘烤了。
干燥剂应用现状分析及规范：
干燥剂材料分类：
* 活性粘土：（120°C重激活）
* 硅胶： （120°C重激活）
*分子筛： （500°C重激活）
干燥剂重新利用的条件：
120°C， 24小时； 但分子筛干燥剂不可重新利用。

2.器件组：给出潮湿敏感器件清单（芯片与晶体管）
3．IQC
1）对于潮敏等级为2级以上（包括2级）的SMD器件，必须是生产厂家原包装，采用真空密封包装方式，包装上有潮湿敏感警告标签。
2)有些厂家采用在干燥剂中加蓝色晶体的方法来指示包装袋内的湿度，当蓝色晶体变为红色时，说明包装袋内湿度已达到烘烤要求。这种包装袋内不需专门的湿度指示卡。
3)有些厂家采用的不是抽真空包装，而是密封防潮包装或在包装袋内充惰性气体（如氮气）的方法，如果厂家能以正式文件通知企业，且该厂家来料包装没有破损或漏气现象，则判来料防潮包装合格，否则都要记录包装缺陷。
4)对于潮湿敏感等级为2级或者2级以上IC，除了按正常物料贴证外，还必须在包装箱上企业条码附近贴企业自制的潮湿敏感标签。对需要烘烤的每个最小包装，上面也要贴上企业自制的烘烤标签。中央库房接收后要对最小包装上贴有烘烤标签的器件进行烘烤，然后抽真空密封防潮包装存放。
5）要对非厂家原包装的来料进行全检。
4．仓储(包进出料)
1) 对于潮湿敏感等级为2级以上（包括2级）的SMD器件，库房出料若需要拆封，在拆封后:
A记录拆封时间(潮敏器件跟踪表)
B查看真空包装内有无干燥剂和HIC，HIC上显示的相对湿度是否超标，HIC是否符合要求。发现厂家原包装漏气，HIC变色或不符合要求的，要反馈物料质量控制部门推动供应商改善。对没有HIC、HIC变色或HIC不符合要求的，要在<潮敏器件跟踪表> 上注明：先烘干再使用
2)对于需要拆包分料的潮敏器件，2级~4级的要在1小时内完成并重新干燥保存，5级~6级的要在30分钟内完成分料并干燥保存（重新抽真空或置于干燥箱中），对于当天还需分料的2级潮敏器件，不做此要求，但每天最后未发完的2级以上（包括2级）潮敏器件都必须重新抽真空或放入干燥箱保存。
3）仓库发到车间的2级以上（包括2级）的潮湿敏感器件，在分料时一律采用真空密封包装方法发往车间。（若没有真空密封包装，需车间在器件车间寿命前焊接完）
4）干燥剂和湿度指示卡多是可重复利用的，为了确保干燥剂的吸湿性能和指示卡的正确湿度指示，重复利用的干燥剂需在125度下烘烤24小时后使用，指示卡需要在性能良好的干燥剂中吸湿并恢复原有的蓝色后使用。
注意：某些干燥剂（如分子筛材料）重新利用温度较高，在现有工艺条件下不能重新利用。
5. 对外协的要求：
需要由变频器事业部按照上诉对焊接供应商进行管控。
每次焊接前必须根据不同等级的潮湿等级进行烘烤，必须要有烘烤记录。对PCB也要烘烤
6. 采购
需要把“SMD芯片，供应商必须J-STD-033 标准进行包装”写入合同，如不按照，视为不合格产品。