濕敏元器件的存儲與干燥

 

眾所周知，表面貼裝器件例如QFP和BGA都是濕敏元器件，表面安裝技術(shù)聯(lián)盟（SMTA）也提到，LED和瓷電容器等也容易受潮濕損傷。

 

PCB也必須作為濕敏元器件來處理，尤其是多層、柔性印刷電路板。PCB通過表面吸濕，水分?jǐn)U散到器件內(nèi)部。隨著生產(chǎn)過程中PCB不斷的小型化和日益增長的高強度吸濕阻燃劑的應(yīng)用，PCB的吸濕問題不斷加劇。

 

 

根據(jù)IPC/JEDEC-J-STD-033B標(biāo)準(zhǔn)，濕敏等級在2a-5a之間的元器件在水汽含量小于1.9g/m³（5%）的環(huán)境中可以無限期存放。這個濕度環(huán)境可以“停止車間壽命計時”，但是不能重置車間壽命。

 

隨著除濕不斷進(jìn)行，水汽壓力差增大，導(dǎo)致器件中的水分子克服器件粘合力釋放出來，這樣器件**燥。Super Dry防潮柜能夠在室溫條件下創(chuàng)造濕度<1%RH，水汽含量小于0.6g/m³的“濕氣真空”環(huán)境，迫使器件原來吸收的水分釋放出來。

 

l       這種重復(fù)的干燥過程很溫和

l       器件不會暴露在熱壓力中

l       避免了器件氧化和金屬件增生

 

吸附是一層薄分子層附著在另一種物質(zhì)的表面。我們防潮柜中所使用的沸石干燥劑作為一種分子篩將水分子從空氣中移走。我們研發(fā)的吸附型防潮柜適用于所有濕敏元器件，其中中溫烘烤型防潮柜不僅溫度穩(wěn)定均衡，而且防止熱量擴散，有效利用能源。這種中溫烘烤型防潮柜可以根據(jù)IPC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行40℃烘烤，在50℃下干燥卷料、管料或者在60℃下干燥PCB.

 

某種封裝的濕敏性受多種因素影響，包括內(nèi)部尺寸及引腳框架的設(shè)計，封裝的外部尺寸，貼裝芯片塊和塑封料的物理特性等。

 

某種封裝實際上會吸收多少濕氣取決于溫度，塑封料的物理特性，周圍環(huán)境的相對濕度，以及元器件暴露在這個環(huán)境中的時間。

 

塑封料表面的濕氣溶解率受溫度影響。溫度越高，環(huán)境中的濕氣滲透到塑封料中的速度越快。吸濕會持續(xù)進(jìn)行直到器件內(nèi)的濕氣與環(huán)境中相對濕度達(dá)到平衡。相對濕度越高，塑料封裝吸收的濕氣越多。

 

 

所有塑封的元器件或者用有機材料制造的元器件都容易受潮濕損害。在回流焊過程中，迅速擴展的濕氣和材料的配合不當(dāng)會導(dǎo)致封裝內(nèi)關(guān)鍵的結(jié)合面開裂或脫層。不幸的是，在PCB的組裝和測試過程中，這些瑕疵很難被發(fā)現(xiàn)。這些瑕疵在生產(chǎn)中會對元器件帶來負(fù)面影響，導(dǎo)致電子產(chǎn)品過早損壞。甚至是在高溫?zé)o鉛回流焊中，芯片也可能被損傷。由于濕氣引起的內(nèi)部壓力導(dǎo)致的封裝開裂被稱為爆米花現(xiàn)象，在極端情況下，PCB組裝件會爆裂開。然而即使封裝不會開裂，經(jīng)常會發(fā)生界面間的分層。

焊盤和樹脂表面脫層是在回流焊過程中水汽壓力引起的。這些表面脫層很有可能導(dǎo)焊線和焊接口處產(chǎn)生剪應(yīng)變。

 

微小的裂痕也可能擴展到封裝的外表面，器件外部的裂痕可能會出現(xiàn)在側(cè)面，頂部和底部。由于焊盤以下的封裝材料厚度*小，在封裝側(cè)面*容易發(fā)生裂痕，這些裂痕也*難以識別。

 

現(xiàn)在對于廣大的組裝廠商來說，于幾年前相比控制濕度是一個大問題。一個簡單的原因是封裝設(shè)計越來越小，濕氣也更容易進(jìn)入到器件中的關(guān)鍵區(qū)域。這些關(guān)鍵區(qū)域正是晶片，絲焊和焊線所在的區(qū)域。零部件厚度越小，容許濕氣進(jìn)入的塑料封裝也就越少。