浅谈潮湿敏感器件的干燥及使用注意事项

材料封装的表面安装工艺器件均称为MSD[1]。

2 MSD吸潮产生危害的原理及表现形式

由于吸潮现象，MSD的封装材料内部会扩散渗透入大气中的水分，当器件贴装到PCB上，进行回流焊接时，器件温度远高于100℃，内部渗透的水分将快速汽化膨胀，导致水分聚集部位压力突增，造成材料脱离或断裂的不良后果，其危害原理如图1所示。

其危害表现形式主要有：（1）电路氧化短路；（2）引线拉细变形或断裂；（3）芯片和线捆接损伤；（4）组件在晶芯处产生裂缝；（5）回流焊接时器件内部产生脱层，塑料从芯片或引脚框内部分离；（6）各类鼓胀和爆裂。

3 MSD的干燥方法

通常采用恒温烘干的方法，据MSD的MSL、体积和环境温湿度状况，烘干过程各有不同，干燥处理后，MSD的Shelf Life和Floor Life可从零算起。当MSD周围的温湿度不符合要求或曝露时长超过了Floor Life，其烘干方法如表1所示，密封装袋至MBB前的烘干方法如表2所示，需要注意的是，MSL为6级的MSD在使用前必须重新烘干，并且回流焊接时间不能超过湿度敏感警示标志上的规定值[2]。

4 MSD储存和使用中的注意事项

由于实际环境的变化不能满足规定的要求，从MBB中取出MSD后，器件的Floor Life无法与外部环境保持一定的函数关系，介于实际变化情况，储存MSD时有以下几个注意事项：

（1）对于所有的MSD，若曝露的外部环境为≤60%RH时，那么在回流焊接或密封包装前，必须按干燥方法一节中的要求进行烘烤处理。

（2）对于所有的MSD，若曝露的外部环境没有超过30℃或≤60%RH，时长不超过30min，且以前没有受潮，使用干燥箱或MBB（干燥剂仍可使用）继续保存即可。

（3）对于2～4级的MSD，若曝露时间未超过12h，重新干燥处理的保持时间需为曝露时间的5倍，若用干燥箱进行重新干燥，箱内湿度需保持在10%RH以内。其中，对于2、2a或者3级的MSD，若曝露时间未超过规定的Floor Life，那么放在干燥袋或干燥箱（箱内湿度≤10%RH）内的时间，不计为曝露时间。

（4）对于5～5a级的MSD，若曝露时间未超过8h，重新干燥处理的保持时间为曝露时间的10倍。若用干燥箱进行重新干燥，箱内湿度需保持在5%RH以内，曝露时间可在干燥处理后从零计算。

（5）对于需要拆包分料的MSD，2～4级MSD要求在1h内完成干燥保存，5～5a级的MSD要求在30min内完成干燥保存；对于当天还需进行分料的MSD（2级及以下等级），可不做密封要求；但当天未发完的MSD（2级及以上等级）必须重新干燥保存。

使用MSD时有以下几个注意事项：

（1）回流焊接MSD时，必须严格控制升温速率，不能超过2.5℃/s，按厂家要求保证焊接温度和持续时间，最大回流焊接次数不能超过3次。

（2）含有MSD器件的电路板焊接完成后，需在MSD规定Floor Life内完成三防涂覆。

（3）对于双面回流焊接工艺单板，设计时应充分考虑MSD贴片的Floor Life，任一单板上的所有MSD在第二次回流焊接前，暴露时间不能超过规定的Floor Life。若贴片后的MSD采用波峰焊接，焊接前也必须确保MSD未超其规定的Floor Life。

5 结语

由于MSD的吸潮现象，会给器件的电气性能造成严重影响和破坏，现有的试验手段无法及时排除，本文依据美国IPC和JEDEC共同發布的IPC-M-109《潮湿敏感性元件标准和指导》中关于器件潮湿敏感防护的内容，对MSD在储存和使用中的注意事项进行了概述。

参考文献

[1]雷斌，谢相利.潮湿敏感器件装配工艺研究[J].技术研发，2012，12（5）：12-16.

[2]胡德春.应用PDCA实现湿度敏感器件的有效控制[J].电子与封装，2013，4（4）：7-10.