潮湿敏感度等级.ppt

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1、潮湿敏感度对J-STD-033B.1的解读尉蔚硬件互连开发组2008-3-25前言MSD控制的必要性什么是MSDMSD危害原理MSL细分MSD标识MSD储存和使用MSD降额MSD再干燥MSD返修理解性操作性SMD的到来引入了一个全新的可靠性质量问题——因为回流焊造成的裂缝和分层的封装损坏。Copyright@2005FPIinc,allrightMSD控制的必要性潮湿对可靠性带来的危害电气短路金属氧化电化学腐蚀MSD危害MSD危害作用在焊接、包括维修的加热过程中。重视并研究MSD问题，对加工、运输、器件选型和仓库管理起指导作用。Copyright@2005FPIinc,allrightMS

2、D控制的必要性技术的进步加深MSD问题面阵列封装器件(如：BGA,CSP)使用数量的不断增加。面阵列封装器件趋向于采用卷带封装，每盘卷带可以容纳非常多的器件，这延长了器件的曝露时间。贴装无铅化。无铅合金的回流峰值温度更高，它可能使MSD的湿度敏感性至少下降1或2个等级。Copyright@2005FPIinc,allright什么是MSDMSD(MoistureSensitiveDevices)潮湿敏感器件MSD主要指非气密性SMD器件。包括塑料封装、其他透水性聚合物封装（环氧、有机硅树脂等）。一般IC、芯片、电解电容、LED等都属于非气密性SMD器件。MSL(MoistureSensit

3、ivityLevel)潮湿敏感等级MSD分级，等级越高，对湿度越敏感，也越容易受湿气损害。可分为1、2、2a、3、4、5、5a、6，其中1级器件不是MSD。Copyright@2005FPIinc,allright什么是MSDMSD封装材料以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳，成本较高，适用于可靠性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较差，但是成本低，因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用品的主流。我们现在使用的器件主要以氧环树脂为主。PS:选用什么材质的器件封装和基板材质有关。Copyright@2005FPIinc,allright什么是MSD常用术语MBB

4、:MoistureBarrierBag防潮袋HIC:HumidityIndicatorCard潮湿指示卡Floorlife:MSD离开密封环境，暴露在空气中的时间Shelflife:MSD器件能存放在干燥袋中的最小时间，从袋密封日期开始，通常最小不低于12个月参考文献：J-STD-033B.1January2007J-STD-020DJune2007J-STD-033Ayear2002JET113May1999IntelPackagingTechnologyJ-STD-033:MSD的处理、包装、运输。J-STD-020:MSL分类标准。JEP113:MSD标签说明。Copyright@2

5、005FPIinc,allrightMSD危害原理在回流区，整个器件要在183度以上60-150s左右，最高温度在220-235度（SnPb共晶）。回流焊Copyright@2005FPIinc,allrightMSD危害原理无铅焊接的峰值温度、预热温度更高，最高温度在245-260度。Copyright@2005FPIinc,allrightMSD危害原理在回流区的高温作用下，器件内部的水分会快速膨胀，器件的不同材料之间的配合会失去调节，各种连接则会产生不良变化，从而导致器件剥离分层或者爆裂，于是器件的电气性能受到影响或者破坏。破坏程度严重者，器件外观变形、出现裂缝等（通常我们把这种现象

6、形象的称作“爆米花”现象）。像ESD破坏一样，大多数情况下，肉眼是看不出来这些变化的，而且在测试过程中，MSD也不会表现为完全失效。Copyright@2005FPIinc,allrightMSD危害原理引线剥离Copyright@2005FPIinc,allrightMSD危害原理封装分层破裂Copyright@2005FPIinc,allrightMSD危害原理模塑料吸水性实验Copyright@2005FPIinc,allrightMSD危害原理影响MSD的参数主要是器件材料和器件的几何尺寸，几何尺寸主要是指厚度。1.厚度对器件潮湿敏感度的影响体现在两个方面：1.厚度大（体积大）的器

7、件温度升高慢，相对厚度小（体积小）的器件来说危害时间短。2.湿气完全渗透厚度大的器件所需要的时间长，即其Floorlife相对要长。2.材料对器件潮湿敏感度的影响体现在透水性Copyright@2005FPIinc,allrightMSL细分潮敏等级暴露在空气中的寿命时间环境1无限制≤30℃/85%RH2一年≤30℃/60%RH2a四周≤30℃/60%RH3168小时≤30℃/60%RH472小时≤30℃/60%RH54