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，表面安裝技術聯盟（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，水分擴散到器件內部。隨著生產過程中PCB不斷的小型化和日益增長的高強度吸濕阻燃劑的應用，PCB的吸濕問題不斷加劇。

 

 

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

 

隨著除濕不斷進行，水汽壓力差增大，導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造濕度<1%RH，水汽含量小于0.6g/m³的“濕氣真空”環境，迫使器件原來吸收的水分釋放出來。

 

l       這種重復的干燥過程很溫和

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IPC標準進行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，包括內部尺寸及引腳框架的設計，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，周圍環境的相對濕度，以及元器件暴露在這個環境中的時間。

 

塑封料表面的濕氣溶解率受溫度影響。溫度越高，環境中的濕氣滲透到塑封料中的速度越快。吸濕會持續進行直到器件內的濕氣與環境中相對濕度達到平衡。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會導致封裝內關鍵的結合面開裂或脫層。不幸的是，在PCB的組裝和測試過程中，這些瑕疵很難被發現。這些瑕疵在生產中會對元器件帶來負面影響，導致電子產品過早損壞。甚至是在高溫無鉛回流焊中，芯片也可能被損傷。由于濕氣引起的內部壓力導致的封裝開裂被稱為爆米花現象，在極端情況下，PCB組裝件會爆裂開。然而即使封裝不會開裂，經常會發生界面間的分層。

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焊線和焊接口處產生剪應變。

 

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在側面，頂部和底部。由于焊盤以下的封裝材料厚度*小，在封裝側面*容易發生裂痕，這些裂痕也*難以識別。

 

現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計越來越小，濕氣也更容易進入到器件中的關鍵區域。這些關鍵區域正是晶片，絲焊和焊線所在的區域。零部件厚度越小，容許濕氣進入的塑料封裝也就越少。