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時(shí)間:2023-12-08 瀏覽:
MSL 是 Moisture Sensitivity Level 的縮寫,意思是濕度敏感等級(jí)。 MSL提議為濕敏SMD元件的封裝提供分類標(biāo)準(zhǔn)。
MSL:這使得不同類型的組件能夠正確封裝、儲(chǔ)藏和處理,避免在裝配或修理過程中發(fā)生事故。
通常封裝好的IC、膠體或基板PCB在正常情況下會(huì)吸潮,導(dǎo)致IC在SMT回流焊時(shí)出現(xiàn)“爆米花”(POPCORN)狀態(tài)。 水分敏感度水平 (MSL) 用于定義吸濕性和保質(zhì)期的 IC 水平。 如果IC超過保質(zhì)期,則無法保證在SMT回流焊接過程中不會(huì)因吸濕過多而出現(xiàn)爆米花現(xiàn)象。因此,超過保質(zhì)期的IC應(yīng)該烘烤。
MSL確定流程為:
(1) 對(duì)好的IC進(jìn)行SAT,確認(rèn)沒有脫層。
(2) 烘烤IC以去除濕氣。
(3) 根據(jù)MSL等級(jí)加濕。
(4) 通過 IR-Reflow 3 次(模擬 IC 上件、維修和拆件、維修再上件)。
(5) SAT測(cè)試脫層和IC測(cè)試功能。
如果能通過以上測(cè)試,說明IC封裝符合MSL級(jí)別。
MSL分類有8個(gè)等級(jí),如下:
1 級(jí) - 小于或等于 30°C/85% RH 無限車間壽命
2 級(jí) - 一年車間壽命小于或等于 30°C/60% RH
2a 級(jí) - 小于或等于 30°C/60% RH 4 周的車間壽命
3 級(jí) - 小于或等于 30°C/60% RH 168 小時(shí)車間壽命
4 級(jí) - 小于或等于 30°C/60% RH 72 小時(shí)車間壽命
5 級(jí) - 小于或等于 30°C/60% RH 48 小時(shí)車間壽命
5a 級(jí) - 小于或等于 30°C/60% RH 24 小時(shí)車間壽命
6 級(jí) - 小于或等于 30°C/60% RH 12 小時(shí)車間壽命(對(duì)于 6 級(jí),組件必須在使用前烘烤,并且必須在濕敏警告標(biāo)簽上規(guī)定的時(shí)間限制內(nèi)回流)
更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參閱 J-STD-020C 標(biāo)準(zhǔn)。
濕氣不僅嚴(yán)重加速電子元件的損壞,而且在焊接過程中對(duì)元件產(chǎn)生巨大的影響。 這是因?yàn)楫a(chǎn)品線上的元件焊接是高溫下的波峰焊或回流焊,由焊接設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行完全的。當(dāng)元件固定在 PCB 上時(shí),回流焊接的快速加熱會(huì)在元件內(nèi)部產(chǎn)生壓力。 由于不同封裝結(jié)構(gòu)材料的熱膨脹系數(shù) (CTE) 率不同,可能會(huì)產(chǎn)生組件封裝無法承受的壓力。 當(dāng)將元件暴露于回流焊接時(shí),SMD元件內(nèi)部的潮氣會(huì)產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力,從而由于溫度升高的環(huán)境而損壞或破壞元件。 常見的情況包括塑料與芯片或引線框架的內(nèi)部分離(分層)、引線鍵合損壞、芯片損壞和組件內(nèi)部的裂縫(在組件表面上不可見)。 在某些情況下,裂縫會(huì)延伸到組件的表面,在最嚴(yán)重的情況下,組件會(huì)膨脹并爆裂(稱為“爆米花”效應(yīng))。 盡管在 180°C 至 200°C 的回流操作中少量水分是可接受的,但在 230°C 至 260°C 范圍內(nèi)的無鉛工藝中,任何濕度都可能形成足以破壞封裝的小爆炸( 爆米花狀)或材料層。 因此,需要明智地選擇包裝材料,精心控制組裝環(huán)境,在運(yùn)輸過程中采取密封包裝、放置干燥劑等措施。 事實(shí)上,國(guó)外經(jīng)常使用配備射頻標(biāo)簽、本地控制單元和專用軟件的濕度跟蹤系統(tǒng)來實(shí)時(shí)顯示和控制包裝、測(cè)試線、運(yùn)輸/操作和組裝操作中的濕度。