MSD(湿敏器件防护)控制技术规范.doc

版 本 号： V1.0 版 拟制日期：2015 年01月06日 新飞佳电子有限公司MSD（湿敏器件防护）控制技术规范1、简介：SMD器件的出现直接带来了新的挑战，而这些挑战的重心又在于包装的品质和可靠性，周围环境中的湿气会通过包装材料渗透到包装内部，并在不同材料的表面聚结。在组装工艺中，SMD元件贴装在PCB上时会经历超过200，在焊接时，湿气的膨胀会造成一系列的品质问题。本规范遵照IPC/JEDEC有关的潮敏标准拟制，主要体现潮湿敏感器件在公司控制处理各环节的规范性要求。本规范由塑封器件潮湿敏感定义、潮湿敏感器件分级要求、潮湿敏感器件包装要求、潮湿敏感器件干燥要求、潮湿敏感器件使用及注意事项等内容组成。2、 目的： 为改进MSD控制水平，有效提高产品质量和可靠性，同时提高技术人员对潮敏器件的认识水平，规范研发、市场和生产阶段对易潮敏器件的正确处理。3、 范围：本规范规定了潮湿敏感器件等级要求、包装要求、操作及处理方法等方面的技术指标和控制措施。本规范适用于步步高教育电子有限公司各类潮湿敏感器件（以下简称MSD）验收、储存、配送、组装等过程中的管理。供应商和外协厂商均可以参照本规范执行。4、 职责：4.1 供应资源开发部负责湿度敏感器件的采购。4.2 材料技术部负责提供湿度敏感器件的规格书。4.3 工艺工程部负责湿度敏感器件的管控方案制定和外协生产MSD使用指导。4.4 物流管理部仓储科负责对湿度敏感器件的储存（原包装密封储存、再次真空包装储存、干燥短期储存）。4.5 品质部负责湿度敏感器件的来料检验和现场使用监督以及使用异常的反馈。4.6 生管部（含SMT外协厂商）负责湿度敏感器件的使用以及车间使用寿命的控制。5、 关键词： 潮湿敏感、MSD、MSL、温度、相对湿度、干燥、烘烤、MBB6、 规范引用的文件：序号编号名称1J-STD-020CMoisture/Reflow Sensitivity Classification for Plastic Integrated Circuit Surface Mount Devices2J-STD-033BStandard for Handling, Packing, Shipping, and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices7、 术语和定义： PSMD（Plastic Surface Mount Device）：塑料封装表面安装器件。 MSD（Moisture Sensitive Device）：潮湿敏感器件。指非气密性封装的表面安装器件。 MSL（Moisture Sensitive Level）：潮湿敏感等级。指MSD对潮湿环境的敏感程度。 MBB（Moisture Barrier Bag）：防潮包装袋。MBB要求满足相应指标的抑制潮气渗透能力。 仓储寿命（Shelf Life）：指干燥包装的潮湿敏感器件能够储存在没有打开的内部环境湿度符合要求的湿气屏蔽包装袋中的最短时间。 车间寿命（Floor Life）：指湿度敏感器件从湿度屏蔽包装袋中取出或干燥储存或干燥烘烤后到过回流焊接前的时间。 制造商曝露时间（MET）：制造商烘烤完成至烤箱取出，到器件到达回流焊之前可能暴露到大气环境条件的最大累积时间。 干燥剂：一种能够保持相对低的湿度的吸收剂。 湿度指示卡（HIC）：一张印有对湿度敏感的化学材料的卡片，当环境湿度发生变化时，印在卡片上的化学材料的颜色也相应的改变一般由蓝色（干燥时）变为粉红色（潮湿时），用于对湿度监控； RH：relative humidity湿度的一种表示方式。空气中实际所含水蒸气的密度和同温下饱和水蒸气密度的百分比值。由于同下蒸汽密度与蒸汽分压成正比，所以相对湿度也等于实际水蒸汽分压和同温下饱和水蒸气压力的百分比。8、 潮湿敏感定义由于塑料封装材料的非气密性，塑封器件在潮湿环境中容易吸收水汽。表面安装工艺（回流焊接）时，塑料封装体内吸收的水汽在高温条件下气化膨胀，引起器件封装分层或内部损坏等可靠性缺陷。具有该类吸潮特征的器件定义为潮湿敏感器件（MSD）。MSD潮湿敏感特性的主要影响因素包括：a、封装因素：封装体厚度和封装体体积；b、环境因素：环境温度和环境相对湿度；c、暴露时间的长短。备注：1、MSD包括但不限于PSMD，任何潮气可渗透材料封装的表面安装工艺器件均为MSD。2、 PSMD潮湿敏感定义MSD在表面回流焊接工艺时的高温暴露要求，采用其它非回流焊接工艺进行安装的MSD，安装时如果器件封装体温度72h超过落地寿72h超过落地寿命72h超过落地寿命72h超过落地寿命72h超过落地寿命72h厚度1.4mm25h3h17h11h8d5d2a7h5h23h13h9d7d39h7h33h23h13d9d411h7h37h23h15d9d512h7h41h24h17d10d5a16h10h54h24h22d10d厚度1.4mm2.0mm218h15h63h2d25d20d2a21h16h3d2d29d22d327h17h4d2d37d23d434h20h5d3d47d28d540h25h6d4d57d35d5a48h40h8d6d79d56d厚度2.0mm4.5mm248h48h10d7d79d67d2a48h48h10d7d79d67d348h48h10d8d79d67d448h48h10d10d79d67d548h48h10d10d79d67d5a48h48h10d10d79d67dBGA封装17mm17 mm或任何堆叠的管芯封装2-696h参照上面的封装厚度以及敏感等级不适用参照上面的封装厚度以及敏感等级不适用参照上面的封装厚度以及敏感等级表7 已装配的或未装配的表贴封装器件的干燥参考条件封装体厚度等级烘烤125烘烤1501.4mm27h3h2a8h4h316h8h421h10h524h12h5a28h14h1.4 mm2.0 mm218h9h2a23h11h343h21h448h24h548h24h5a48h24h2.0 mm4.5 mm248h24h2a48h24h348h24h448h24h548h24h5a48h24h表8 暴露在湿度大于60%条件下在干燥包装前进行烘烤的默认烘烤时间13.5在用户现场能够暂停或置零落地寿命时钟条件在用户现场能够暂停或置零落地寿命时钟条件见下表9。等级暴露时间温度湿度落地寿命干燥时间对应湿度烘烤货架寿命复位2，2a，3，4，5，5a任意时间40/85%RH置零NA表4干燥包装2，2a，3，4，5，5a落地寿命30/60%RH置零NA表4干燥包装2a，3，412小时30/60%RH置零NA表4干燥包装2，2a，3，412小时30/60%RH置零5倍暴露时间10%RHNANA5，5a8小时30/60%RH置零NA表4干燥包装5，5a8小时30/60%RH置零10倍暴露时间5%RHNANA2，2a，3累积时间落地寿命暂停任意时间10%RHNANA 表9：暂停或置零落地寿命时钟14、潮湿敏感器件使用及注意事项14.1 MSD器件的技术认证要求1、 新器件认证必须确定其潮湿敏感等级，确定其封装厚度信息，5A、6级级器件禁止选用。2、 器件进入公司时需保证生产日期不超过1年，需要写入供货质量保证协议中。3 、无铅器件的MSL需要在认证时确认。 4、 要求采购的器件原厂包装。5 、和供应商签订的协议中包含MSD工艺技术要求。14.2 无铅焊接要求采用无铅焊接温度（260 ）后器件的潮湿敏感等级会有改变，需要重新确定潮湿敏感等级。器件潮湿敏感等级库要对应调整。14.3 MSD来料检验要求IQC在来料检验时要确认MSD器件是否真空包装，是否有潮湿敏感指示标签，如不是则需要判不合格进行退货。14.4 MSD拆封要求对于MSL为2级以上（包括2级）的MSD，拆封时首先查看真空包装内湿度指示卡（HIC）显示的受潮程度：如果湿度指示卡指示袋内湿度已达到或超过需要烘烤的湿度界限，则需烘烤后再上SMT生产，否则可直接生产。还需检查MBB袋中是否有干燥剂，如没有，判定为不合格来料。14.5 MSD发料要求对于需要拆包分料的潮湿敏感器件，24 级MSD要求在1小时内完成并重新干燥保存，55a级MSD要求在30分钟内完成并干燥保存（密封真空包装或置于的干燥箱中）；对于当天还需要再进行分料2级以下（包括2级）MSD，可不做密封要求；但每天最后未发完的2级以上（包括2级）MSD都必须重新真空密封包装或放入干燥箱中保存。仓库发到车间的2级以上（包括2级）的潮湿敏感器件，分料后一律采用真空密封包装的方法发往车间,必须内含HIC卡。14.6 剩余MSD处理要求为了减少潮敏器件的烘烤周期，包装开封后未用完且未超过车间寿命的潮湿敏感器件，应立即放入运行中干燥箱中（5%RH）或使用活性干燥剂及MBB密封保存，保存时间可参考表6.3的干燥要求。14.7 MSD烘烤要求对于超过车间寿命要求的MSD，SMT生产前必须先进行烘烤；高温（125）条件下的烘烤需要注意：确认某些载体（托盘式、管式、卷式）是否具有“耐高温”的能力（某些供应商会在内包装上标明“HEATPROOF”字样），否则需替换高温载体或采用低温（40）条件烘烤。此外，在高温或低温烘烤条件下，烘烤期间不得随意开关烘箱门，以保持烘箱内干燥环境。14.8 MSD贴片要求双面回流焊接工艺单板，设计时应充分考虑MSD贴片在第二次回流焊接表面的原则，保证单板上所有MSD的暴露时间在第二次回流焊接前不超过其规定车间寿命要求。此外，贴片后MSD如采用波峰焊接，波峰焊接前也必须保证MSD不超过其规定车间寿命要求。 14.9 MSD回流焊接要求MSD在进行回流焊接时，第一要严格控制温度的变化速率：升温速率要求2.5/秒；第二要严格控制峰值焊接温度和高温持续时间（根据厂家要求），每一种器件都要满足各自的规格要求。MSD最大回流焊接次数要求为3次。14.10 MSD返修要求a、对于需要再利用的MSD：如果采用局部加热返修方式，当返修MSD封装体温度200 ，可直接拆卸器件。当返修MSD封装体温度200 时，拆卸前需对单板进行烘烤。单板烘烤条件的选择要求考虑板上所有元器件温度敏感特性。没有经过烘板拆卸的器件一律不允许重复使用。b、对于不需要再利用的MSD：直接进行器件的拆卸。以上返修过程须注意尽量减小加热对周边元器件的影响。附件：a) 湿敏元件控制标签湿敏元件控制标签P/N（料号）： 数 量： MSL（等级）： 暴露时间：Floor Life= 拆封日期/时间使用截止日期/时间封装日期/时间累计使用时间签名 备注： b) 烘烤标签P/N(料号):规格潮湿敏感等级烘烤温度烘烤数量封口时间总数量第次烘烤入库时间生产批次备注: c) 湿敏元件烘烤记录表No.料 号湿敏元件等级烘烤温度开始烘烤日期/时间结束烘烤日期/时间总烘烤时间操作员IPQC确认备 注12345678910111213141720212223242526备注: 1. 湿敏元件等级包括 1、2、2a、3、4、5、5a、6 共8个级别 2烘烤温度分为 125、40/5%RH三个烘烤条件d) 湿敏元件清单湿敏元件清单机型：版本：页码：生效日期：制作：确认：批准：序号器件名称供应商名称器件料号包装方式湿敏等级暴露时间烘烤温度烘烤时间备注