電子元器件防潮箱 

       既然塑封裝IC是非密閉的，必然受潮濕的侵害而最終導(dǎo)致?lián)p害和失效。塑封裝材料能吸收足夠的水分，而在高溫下如：熱風(fēng)再流或波峰焊的情況下導(dǎo)致潮濕敏感元件的開裂，因?yàn)榉庋b的開裂聲是可以聽得見的，所以這種現(xiàn)象稱為爆米花現(xiàn)象。對(duì)于在電路板上的封裝元件來(lái)說都要經(jīng)過高溫和過快的溫升，這一熱載荷導(dǎo)致爆米花現(xiàn)象的發(fā)生。特別是再流過程使封裝受熱，如：紅外加熱、熱風(fēng)焊、氣相焊。

       由于爆米花現(xiàn)象引起的破壞包括：封裝與接觸的金屬之間的脫層，象與引腳、芯片之間的脫層、引線鏈接的損壞、基板的開裂、封裝的開裂等、盡管，爆米花現(xiàn)象后塑封的集成電路仍然可以工作，但是它的可靠性卻打了折扣，因?yàn)樗芊獾拈_裂與脫層不再起保護(hù)作用了。由于開裂污染會(huì)通過滲透影響工作的電路。因此，對(duì)封裝IC在組裝前采取一定的措施的十分重要的。

一、含水量的定義

       對(duì)于爆米花現(xiàn)象敏感的塑封元件可以采用適當(dāng)?shù)姆庋b來(lái)控制潮濕的含量或以及控制組裝的工藝的方法。塑封集成電路的含水量定義為：

       含水量（%wt）=（濕重-干重）/干重*100%典型的高溫吸濕曲線為溫度和相對(duì)濕度的函數(shù)，符合Fick關(guān)系，表明了潮濕的吸收量是溫度的函數(shù)，而飽和極限為溫度和相對(duì)濕度的函數(shù)，它主要決定了穩(wěn)態(tài)時(shí)元件濕度的含量。

二、封裝的影響

       元件封裝材料的選取對(duì)塑封裝微電路吸潮量的影響會(huì)起很大的作用。對(duì)于給定的封裝形式，總有一個(gè)不會(huì)生產(chǎn)封裝爆米花現(xiàn)象的安全水分含量。表1列出了68引腳的PLCC封裝的潮濕含量和封裝開裂的情況。

       從表面可以看出，所測(cè)試的元件的安全含水量是0.264%。元件開裂的臨界值取決于封裝與內(nèi)部器件的粘合情況、取決于封裝的尺寸、結(jié)構(gòu)和引腳的數(shù)量、通常、大的和薄的封裝容易產(chǎn)生爆米花現(xiàn)象，因?yàn)榇蠓庋b容易在基板與芯片的角處產(chǎn)生高的應(yīng)力；而薄的封裝使潮濕更容易侵入封裝材料內(nèi)，在封裝與金屬引框處產(chǎn)生高的潮濕積聚。

       ANSI/IPC-SM-786建議塑封集成電路的含水量為0.11%，對(duì)于更薄的和更細(xì)封裝的元件建議采用更嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)。

器件烘干（125℃/24h）。

其中特別要注意以下幾點(diǎn)：

       1、器件的潮濕敏感等級(jí)是與焊接工藝密切相關(guān)的。

       2、確定潮濕敏感等級(jí)時(shí)再流溫度峰值的選擇與封裝體積和厚度有關(guān)。

       3、溫度曲線特性與封裝大小有關(guān)。

       4、溫度峰值指塑封表面的溫度而不是通常組裝所指的器件引腳溫度。

組裝行業(yè)常見的導(dǎo)致器件潮敏失效的原因如下：

       1、原始來(lái)料烘干不足或包裝漏氣。

       2、器件拆封后由于種種原因未用完，未及時(shí)封入干包裝且重新組裝時(shí)未作烘干處理。

       3、返修或返工時(shí)，未對(duì)相應(yīng)器件進(jìn)行烘干處理。

三、包裝

       對(duì)于潮濕敏感的器件必須采用防潮的辦法，否則元件在運(yùn)輸和保存的過程中會(huì)吸收超過安全含量的濕氣。防潮包裝可以使元件隔離在高于20%相對(duì)濕度的環(huán)境下，其他方法，如存放在干燥的環(huán)境下也可以。

四、烘干的方法

       若元件潮濕量超過標(biāo)準(zhǔn)，必須采取相應(yīng)的措施。三種方法可以采用：高溫烘干、低溫烘干、在存有液氮的環(huán)境中存放，通常遠(yuǎn)近的含水量低于0.05%的干燥，元件被干燥至低于含濕標(biāo)準(zhǔn)，以備在元件的運(yùn)輸、貼裝前又一定的時(shí)間容量。

       1、高溫烘烤

       去潮是按擴(kuò)散的原理完成的、高溫有助于擴(kuò)散而減少去濕時(shí)間。（溫度不容許高于封裝的玻璃體化溫度）典型的高溫烘干是保持在125℃，實(shí)際的烘干時(shí)間在16-24小時(shí)之間不等。〔IPC-SM-786A〕也有自己的標(biāo)準(zhǔn)，時(shí)間依封裝不同而變化。封裝內(nèi)殘余的濕氣量必須仔細(xì)的估量，因?yàn)闈駳饪赡軙?huì)在最關(guān)鍵的部位，如金屬化表面已封裝的結(jié)合面，盡管此時(shí)整個(gè)元件的含水量不多。

       去濕的時(shí)間與封裝的結(jié)構(gòu)和材料有關(guān)，薄封裝的比厚封裝的去濕要快，因?yàn)楸⊙b的去濕厚度要比厚封裝的去濕厚度要小，吸濕慢的去濕也蠻。

       盡管高溫去濕很快，但也有不足，既它會(huì)導(dǎo)致金屬間化合物在引線中的生成同時(shí)也會(huì)氧化引線的光潔度。反復(fù)的高溫烘干會(huì)加快銅引腳上Cu6Sn5金屬間化合物的生成，而Cu6Sn5會(huì)降低可焊接性能。建議在125℃時(shí)烘干，時(shí)間不超過24小時(shí)，除非烘干后焊接的可靠性能夠得到保證。大多數(shù)包裝在高溫下儲(chǔ)藏都不可靠，揮發(fā)的氣體對(duì)引腳的可焊接性會(huì)有影響，因此，建議烘干錢，去掉包裝袋。不幸的是其他的操作會(huì)引起引腳的非工面性和彎曲。

       2、低溫烘干

       低溫烘干常用來(lái)代替高溫烘干來(lái)去除塑封元件內(nèi)的水分。低溫烘干的溫度和濕度分別控制在40℃和〈20%RH，在低溫下保持低相對(duì)濕度是非常重要的。IPC-SM-786A建議，在40℃時(shí)，用干燥的氮或干燥的空氣來(lái)循環(huán)使相對(duì)濕度低于20%RH。但是，這時(shí)間很長(zhǎng)，根據(jù)最初的含水量，此時(shí)，時(shí)間要高達(dá)一個(gè)月，Intel公司建議在40℃和〈5%RH，烘干192小時(shí)。此時(shí)，對(duì)于48引腳的塑封元件，殘余水汽量低于0.08%.

       低溫烘干的優(yōu)點(diǎn)是它不需要從包裝盒、盤或帶取出，這將減小對(duì)引腳碰的損壞，而且，此時(shí)的低溫烘干等效于高溫烘干，但是，烘干的時(shí)間較長(zhǎng)。由于金屬化合物的生成很慢，所以引腳的可焊性不受影響。如打開包裝后，以上兩種烘干的可在相同環(huán)境下可存放時(shí)間幾乎相同。

       3、液氮烘干

       塑料封裝可以放在室溫下才存有液氮的環(huán)境下以避免潮濕的侵入或減少吸潮的可能性。由于流動(dòng)的氮?dú)馕樟朔庋b器件中的潮氣，因此封閉的環(huán)境下維持較低的潮濕濕度，隔絕后的封裝器件保持了較好的干燥度。因?yàn)榈獨(dú)獾亩栊詺怏w有防止氧化的作用，所以引腳的可焊接性良好，金屬化合物的生成在室溫下也沒有加速。打開包裝后，在相同環(huán)境心愛存放時(shí)間與低溫烘干情況相比，但是存放元件的數(shù)量有限。

       綜合所述，潮濕對(duì)封裝器件存在著較大的影響，即使再流時(shí)不出現(xiàn)爆米花現(xiàn)象，對(duì)器件的可靠性也將會(huì)有很大的影響。因此，必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)和在流前的烘干，才能保證把潮濕對(duì)元件的影響降到最小的程度，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度提高器件和組裝的可靠性。

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