IPC關(guān)于烘烤新標(biāo)準(zhǔn)的解讀

濕度敏感器件（MSD）的受潮后處理，相信大部份廠家都會(huì)選擇參照IPC/JEDEC J-STD-033標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于濕敏器件烘烤標(biāo)準(zhǔn)對(duì)受潮器件進(jìn)行處理。但細(xì)心的同仁們會(huì)發(fā)現(xiàn)，IPC/JEDEC J-STD-033標(biāo)準(zhǔn)的2007版跟1999版中，對(duì)于烘烤的標(biāo)準(zhǔn)卻有些許不同。

　　首先讓我們來(lái)了解IPC/JEDEC J-STD-033關(guān)于烘烤的標(biāo)準(zhǔn)。在1999年版本中（表1，表2），先是將所需烘烤的MSD根據(jù)芯片的厚度分成三種厚度等級(jí)，分別是≤1.4mm，≥1.4mm且≤2.0mm，及≥2.0mm。每一厚度等級(jí)再根據(jù)不同的濕敏等級(jí)而決定不同的烘烤時(shí)間。在標(biāo)準(zhǔn)中，隨著MSD等級(jí)的增加，受潮后的MSD的烘烤時(shí)間也逐級(jí)增加。這也是在所有的IPC/JEDEC標(biāo)準(zhǔn)中共有的規(guī)律，也是由MSD的自身屬性決定的。此外，值得注意的是，在1999年版本中，還規(guī)定了MSD在150℃條件下的烘烤時(shí)間（表2）。
而在2007年版本的IPC/JEDEC J-STD-033（表3）中，對(duì)于MSD受潮后的烘烤除濕，更進(jìn)一步詳細(xì)提出除125℃烘烤以處的中低溫烘烤除濕條件—90℃+≤5%RH與40℃+≤5%RH.而且也摒棄了之前版本中對(duì)于150℃條件的烘烤（表2）.由此可看出，隨著對(duì)MSD烘烤的進(jìn)一步了解，大家也慢慢了解了溫度對(duì)于烘烤除濕的重要性。特別是對(duì)于中低溫烘烤，IPC/JEDEC標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了每個(gè)濕敏等級(jí)及厚度等級(jí)之下，對(duì)應(yīng)的除濕烘烤時(shí)間。
但從表3看出，MSD的中低溫烘烤時(shí)間（90℃+≤5%RH與40℃+≤5%RH）卻相對(duì)于以往常用的125℃或是150℃的烘烤時(shí)間，卻增加了不少。烘烤的效率降低了，但為什么卻會(huì)讓IPC如此重視呢？

　　先讓我們來(lái)看看MSD的受潮損壞過(guò)程（如圖1），MSD先是在空氣中吸濕，之后在Reflow過(guò)程中，MSD內(nèi)部的水汽汽化蒸發(fā)而導(dǎo)致內(nèi)部壓力驟增而導(dǎo)致MSD內(nèi)部變形導(dǎo)致分層和微損傷，更嚴(yán)重的情況是延伸到MSD表面的微裂紋及“爆米花”現(xiàn)象。
MSD內(nèi)部汽化的原因是由于Reflow的高溫而導(dǎo)致MSD內(nèi)部水汽蒸發(fā)。MSD受潮后主要的損壞原因是水汽汽化。而100℃正是水的沸點(diǎn)，在溫度超過(guò)100℃后，水汽的汽化現(xiàn)象急劇增加。
其次，溫度越高，對(duì)MSD老化越嚴(yán)重，在此也不對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行過(guò)多講解。相信很多同仁都了解。
再者，一些MSD料帶及料盤都不適合有用于高溫烘烤，目前也有不少工廠是先把物料拆下之后再進(jìn)行烘烤，烤完后再進(jìn)行MSD放置，此法更是耗時(shí)且效果并不是非常好。

　　所以，IPC/JEDEC J-STD-033B新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)中低溫烘烤越來(lái)越看重也就不足為奇了。

　　為解決這問(wèn)題，一些工廠也使用90℃或是40℃去烘烤物料。但他們或許沒(méi)注意到IPC/JEDEC J-STD-033B新標(biāo)中對(duì)于90℃或是40℃烘烤的完整條件，是90℃+5%RH或是40℃+5%RH。這個(gè)MSD烘烤箱條件的后續(xù)的5%RH條件是不可或缺。究其原因是則要追溯到烘烤除濕的原理。

????烘烤除濕的原理是用高溫烘烤MSD。在高溫下，MSD內(nèi)部的裂縫會(huì)變大，也就是我們所說(shuō)的內(nèi)部通道打開，此時(shí)，不論是MSD內(nèi)部還是MSD外部，水汽的交換都會(huì)變得容易。而在125℃的條件下，一般烤箱內(nèi)的濕度都是可達(dá)到5%RH以下，此時(shí)，MSD內(nèi)外部的水汽交換，就會(huì)讓MSD內(nèi)部變得更干燥，進(jìn)而達(dá)到干燥除濕的目的。

??但在90℃或是40℃的時(shí)候，由于溫度還沒(méi)達(dá)到或遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到水的沸點(diǎn)—100℃。這時(shí)，一般烤箱內(nèi)的濕度就無(wú)法達(dá)到5%Rh。也就是說(shuō)，在溫度升高，MSD內(nèi)部水汽通道打開的情況下，由于一般烤箱內(nèi)的濕度達(dá)不到5%RH或以下，這就導(dǎo)致了MSD內(nèi)外部水汽交換時(shí)，不僅達(dá)不到干燥，反而有往MSD內(nèi)部加濕的危險(xiǎn)情況產(chǎn)生。

??目前，也越來(lái)越多的工廠意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題，但普通烤箱卻根本達(dá)不到溫度小于100℃卻讓濕度達(dá)到5%Rh以下的能力。

　　現(xiàn)在，此問(wèn)題已較好解決。深圳市尚鼎電子有限公司公司研發(fā)一款新產(chǎn)品----STH系列，此系列產(chǎn)品除濕部分是采用尚鼎自主創(chuàng)新技術(shù)---SD深度除濕技術(shù)。濕度最低能達(dá)到1%Rh，而且很好地融合了除濕技術(shù)與濕度烘烤技術(shù)。可以很好地達(dá)到90℃+5%RH及40℃+5%RH的條件。很好地解決了MSD烘烤中遇到的各種問(wèn)題。

 

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