潮敏器件 （MSD） 控制技术 —培训教材.pdf

潮敏器件 （MSD） 控制技术 — 培训教材 一、概述 二、MSD发展趋势 三、湿度敏感危害产品可靠性的原理 四、MSD标准 五、术语和定义 六、MSD敏感等级定义 七、MSD包装技术要求 八、MSD操作要求 九、MSD使用及注意事项 一、概述 二、MSD发展趋势 三、湿度敏感危害产品可靠性的原理 四、MSD标准 五、术语和定义 六、MSD敏感等级定义 七、MSD包装技术要求 八、MSD操作要求 九、MSD使用及注意事项 一、概述 二、MSD发展趋势 三、湿度敏感危害产品可靠性的原理 四、MSD标准 五、术语和定义 六、MSD敏感等级定义 七、MSD包装技术要求 八、MSD操作要求 九、MSD使用及注意事项 一、概述 湿度敏感器件（MSD ）对SMT生产直通率 和产品的可靠性的影响不亚于ESD ，所以认识 MSD 的重要性，深入了解MSD 的损害机理， 学习相关标准，通过规范化MSD 的过程控制方 法，避免由于吸湿造成在回流焊接过程中的元 器件损坏来降低由此造成的产品不良率，提高 产品的可靠性是SMT不可推脱的责任。 二、MSD发展趋势 电子制造行业的发展趋势使得MSD问题迫在 眉睫。 第一、新兴信息技术的产生和发展，对电 子产品可靠性提出了更高的要求。由于对单 一器件缺陷率的要求，在装配检测过程中不 允许有明显的缺陷漏检率。 二、MSD发展趋势 第二，封装技术的不断变化导致湿度敏感器 件和更高湿度等级的敏感器件的使用量在不断 增加。比如：更短的发展周期、越来越小的封 装尺寸、更细的间距、新型封装材料的使用、 更大的发热量和尺寸更大的集成电路等。 二、MSD发展趋势 第 三 ， 面 阵 列 封 装 器 件 （ 如 ： BGA ,CSP）使用数量的不断增加更明显的 影响着这一状况。因为面阵列封装器件趋 向于采用卷带封装，每盘卷带可以容纳非 常多的器件。与IC托盘封装相比，卷带封 装无疑延长了器件的曝露时间。 二、MSD发展趋势 第四，贴装无铅化的不断推进，给MSD的等 级造成重大影响。无铅合金的回流峰值温度 更高，它可能使MSD的湿度敏感性至少升高1 或2个等级，所以必须重新确认现在的所有器 件的品质。 二、MSD发展趋势 或许最大的原因莫过于产品大量定制化和物料外购化 的大举推进。在PCB装配行业，这种现象转变为高混合型 生产。通常，每种产品生产数量的减小导致了生产线的频 繁切换，同时延长了湿度敏感器件的曝露时间。每当生产 线切换为其他产品时，许多已经装到贴片机上的器件不得 不拆下来。这就意味着，大量没有用完的托盘器件和卷带 器件暂时储存起来以备后用。这些封装在托盘和卷带里的 没有用完的湿度敏感器件，很可能在重返生产线并进行最 后的焊接以前，就超过了其最大湿度容量。在装配和处理 期间，不仅额外的曝露时间可以导致湿度过敏，而且干燥 储存的时间长短也对此有影响。 三、湿度敏感危害产品可靠性的原理 在MSD暴露在大气中的过程中，大气中的水分会通 过扩散渗透到湿度敏感器件的封装材料内部。当器件经 过贴片贴装到PCB上以后，要流到回流焊炉内进行回流 焊接。在回流区，整个器件要在183度以上30-90s左 右，最高温度可能在210-235度（SnPb共晶），无铅焊 接的峰值会更高，在245度左右。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。 4 潮气浸入的途径 潮气可以从塑封材料、沿器件引脚框架浸入封装内 失效案例 键合点（BOND）因 潮敏发生而抬起，就直接 导致了器件引脚与晶片电 路之间的开路，从而引起