IPC-M-109电子工业潮湿敏感无件的防护.doc

IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类(阅读亮点: 湿敏元件在吸潮后如需除湿, 采用的是恒温干燥箱(10%湿度),即必须是低湿度烘箱而不是市面普通热风烤箱,市面普通热风烤箱其主要依靠空气流通实现湿度均衡,故其内部湿度完全不可控,与当前室温一致. 由此, 当环境湿度98%时,如果采用70度,热风烤箱除湿, 其结果与放置常温环境一般,是让元件继续吸湿.故威能照明SMD系列产品,未开封情况下,保质期内无需除湿,过保质期建议返回厂家处理.开袋产品超24小时,如需使用建议小量试产,以尽可能降低风险.或者返回厂家处理则更为安全.)该文件的作用是帮助制造厂商确定元器件对潮湿的敏感性，并列出了八种潮湿分级和车间寿命(floor life)。

潮湿敏感水平SMD防湿包装拆开后暴露的环境车间寿命% Q1 F' z9 N& _; a& O: c, o0 A/ o1 级暴露于小于或等于30°C/85% RH 没有任何车间寿命$ a* v5 s7 `; n `7 Q N2 a8 I9 ~4 x: l2 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 一年车间寿命0 _& Z$ z4 z9 B" l4 @1 [: K: T2a 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 四周车间寿命_! l. [' i8 z( J" l3 N3 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 168小时车间寿命4 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 72小时车间寿命-质量-SPC ,sixsigma,TS16949,MSA,FMEA--(20万质量人注册): a5 P4 v' _+ d/ Y6 e+ E5 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 48小时车间寿命+ f, T- F. O: A% } y- n& w* Z- }; u) X1 `0 m& E5a 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 24小时车间寿命& q4 m/ Y/ n, P' f) |5 G$ f2 V6 d# t' {- _& x2 X- V* ^2 Y, D增重(weight-gain)分析用来确定确定一个估计的车间寿命，而失重(weight-loss)分析用来确定需要用来去掉过多元件潮湿的干燥时间6 t" I3 a& L; x（2），IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准8 B( h4 @9 W! V& C! U2 v5 K6 y* d" p. D该文件提供处理、包装、装运和干燥潮湿敏感性元件的推荐方法。

IPC-M-109与电子工业潮湿敏感元件的防护IPC-M-109为电子制造厂商潮湿对电子元器件的危害问题提供了规范和方法,只要认真贯彻执行，可将有效地将潮湿对电子元器件的危害降到最低程度一，潮湿对电子元器件造成的危害当电子元器件朝着小型化和廉价化方向发展，塑料封装就成为了一项规范做法。

但潮湿气体会透过封装材料及元器件的接合面进入到器件的内部，一方面造成内部电路氧化腐蚀短路，另一方面当SMD器件吸湿度率达到0.1wt%时，在电子元器件组装焊接过程中的高温会使进入IC内部的潮湿气体受热膨胀产生足够的压力，使塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。

甚至裂纹会延伸到元件的表面，最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂，又称为“爆M花”，这将导致返修甚至要废弃该组装件。

更为重要的是那些看不见的、潜在的缺陷会溶入到产品中去。

非IC类电子元器件也会受到潮湿的危害。

如印刷电路板吸湿度率达到0.2wt%时，也会导致裂纹和分层；继电器的触点受潮氧化，导致接触不良；硅晶体氧化；其它诸如陶瓷器件、液晶器件、石英器件、光电器件、红外与激光器件、连接线、接插件等等，都会受到潮湿的危害。

潮湿对电子元器件的危害，已成为一项非常严峻的事情，随着潮湿敏感性元件使用的增加，诸如薄的密间距元件(fine-pitch device)和球栅阵列(BGA, ball grid array)，这个问题就越严重。

二，关于IPC-M-109规范为确保潮湿气体不进入器件中，美国电子工业联合会（IPC）和电子元件焊接工程协会（JEDEC）之间共同研究制定和发布了IPC-M-109, 潮湿敏感性元件规范和指引手册。

`IPC-M-109统一和修订了两个以前的规范：IPC-SM-786 和JEDEC-JESD-22-A112（这两个文件现在都过时了）。

新的规范包含有许多重要的增补与改动。

IPC-M-109包括以下七个文件，其中关于潮湿敏感元件防护的文件有：（1），IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类该文件的作用是帮助制造厂商确定元器件对潮湿的敏感性，并列出了八种潮湿分级和车间寿命(floor life)。

初步认识对潮湿敏感器件的处理工程技术中心部品认证组在电子产品组装工艺实施的过程中，注意对潮湿敏感器件（moisture-sensitive devices 简称MSD）的追踪正愈来愈受到人们的重视。

相对于十几年的ESD有关的问题，我们普遍都对潮湿问题缺乏控制。

更短的开发周期、不断缩小的尺寸、新的材料和更大的芯片正造成MSD数量的迅速增长和潮湿/回流敏感性水平更高。

诸如BGA、CSP这类面积排列封装的使用量增长也已经有重大影响。

当元器件制造厂商增大采用具有抗潮湿材料的模铸工艺的时候，潮湿气体可能仍会在某些元器件的接合面处进入到器件的内部，所引起的常见失效模式包括：塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等，所以必须进行返修甚至要废弃该元件。

更为重要的是那些看不见的、潜在的缺陷会溶入到产品中去，影响产品品质。

基于此种情况考虑，目前公司对于来料把关越来越严格，开始规范一系列影响产品可靠性的工作内容，其中就包括加强对潮湿敏感器件的管控。

在元件处理、跟踪和控制中任何可能的改进都预示着在该领域中产品可靠性的改善。

所以有关专家制定了一些标准来帮助确定元器件的潮湿敏感特性，以及如何对此类元器件进行处理和评估。

该项标准就是IPC-M-109，即《潮湿敏感性元件标准和指引手册》，它是由美国电子工业联合会（IPC）和电子元件焊接工程协会（JEDEC）之间共同研究的产物，包括以下七个文件：IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路(IC)SMD的潮湿/回流敏感性分类IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件(预处理的IC元件)的印刷线路板(PWB, printed wiring board)的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件(预处理的非IC元件)的装配工艺过程模拟方法对于部品认证人员来说，主要通过IPC/JEDEC J-STD-020和IPC/JEDEC J-STD-033帮助确定元器件的潮湿敏感性，并与生产部门以此为依据提出对该类部品的管理、使用方法建议，以减少由于潮敏器件的失效而导致的产品品质问题。

潮湿敏感器件(MSD)控制一． 器件封装知识二． 潮湿敏感原理和案例三． 潮湿标准四． 企业内部的潮敏器件控制规范五． 潮湿器件常用英文知识说明2006年4月28日潮湿敏感器件(MSD)控制MSD控制意义根据某公司器件物理失效数据统计，在各种应力（电、机械、环境、潮敏等）诱发的器件失效机制中，潮湿敏感失效占15%。

在业界潮敏导致的失效所占的比例还要高。

随着器件封存装工艺的发展，越来越多低密水汽渗透率塑料材料的大量使用，管脚数越来越密集，潮敏器件控制技术面临巨大挑战。

潮湿敏感器件(MSD)控制一．元器件封装知识1．常见封装器件设计要求高的集成度，生产加工要求更高的效率，使得目前的器件绝大部分都有是表面贴装封装，常见封装有：贴片阻容件：英制公制0603 16080805 20120402 10051206 32161210 32251812 45322225 5764钽电容封装：代码EIA 代码P 2012A 3216B 3528C 6032D 7343潮湿敏感器件(MSD)控制IC封装：SOP （引脚从封装两侧引出呈海鸥翅状(L字形)TSOP （装配高度不到1.27mm的SOP）SSOP （引脚中心距小于1.27mm的SOP）QFP (四侧引脚扁平封装，2.0mm~3.6mm厚)LQFP （1.4mm厚QFP）TQFP （1.0mm厚QFP）BGA （印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚）PLCC （引脚从封装的四个侧面引出）SOJ (J引脚小外形封装IC)潮湿敏感器件(MSD)控制潮湿敏感器件(MSD)控制2. 常见封装结构SOP/QFP封装结构Plastic BGABGA 封装结构潮湿敏感器件(MSD)控制器件封装的三大功能要求：I．电热能：传递芯片的电信号。

II．散热功能：散发芯片内产生的热量。

III．机械化学保护功能：保护芯片和键合丝。

4．塑封器件的可靠性塑封器件可靠性差的原因：塑料渗湿率高，潮气渗入塑料后，吸附在芯片面性和内引线表面，引起腐蚀失效。

3.5 客服部岗位职责3.5.1 客服部组织架构3.5.1 客服经理1.按照逐层负责旳原则在总经理旳领导下, 在职权范围内开展工作。

2.负责完毕呼喊中心旳各项经营指标, 并全面负责呼喊中心各项管理制度旳修订、实行与监控。

3.对工作中旳各项报表和多种调查数据进行分析, 把握提供旳各项报表反馈数据旳精确度、分析旳透彻度, 及时向上级提交有关汇报；4.聘任、任命以及解除聘任客服部各岗位人员, 并对客服部各岗位人员进行奖惩考核。

5.负责对呼喊中心全员旳进行素质培养, 提高人员旳整体素质。

组织安排各岗位人员认真参与各岗位入职业务培训以及平常长期化业务培训。

6.负责进行呼喊中心人员旳全面管理, 包括排班等, 并监督全体员工旳劳动纪律、规章制度等执行状况。

7.督促、指导值班人员作好对现场紧急事件旳应变处理,保证电话中心正常运转；8.负责主持呼喊中每月工作例会, 与各岗位人员讨论工作中旳难题并交流处理技巧, 汇总后汇报至上级领导。

9.定期向上级领导提交周/月/年工作总结和计划。

10.完毕上级领导安排旳其他临时性工作。

3.5.2 客服班长1.按照逐层负责旳原则在客服经理旳领导下, 在职权范围内开展工作。

2.协助客服经理监控人力配置和排班, 负责跨组旳人员调度；3.对现场工作人员进行统一旳管理和协调, 包括现场纪律、活动安排等。

4.根据话务量状况安排员工用餐、小休时间并作监督。

5.作好现场巡视, 及时纠正、杜绝工作中旳不良现象, 并随时记录巡视状况, 定期递交“巡视记录分析汇报”至客服经理。

6.负责召开班前、班后会, 及时向客服宣导当日信息协调岗下发旳业务、上级部门下达旳管理信息；及时处理及通报现场紧急事件（系统问题、电话频繁掉线、突发旳话务高峰）。

7.负责对客服中心各项制度、规范旳告知与贯彻。

8.组织客服中心各岗位人员进行月度技能考试, 并对考试成果进行汇总和评估, 及时上报客服经理。

9.协助客服经理完毕中心各岗位之间旳沟通、协调工作。

潮湿敏感度等级标准（1）IPC/JEDEC J-STD-020装拆开后暴露的环境车间精心整理寿命1 级暴露于小于或等于命精心整理3 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 168小时车间5a 级暴露于小于或等于精心整理30°C/60% RH 24小时车间寿命增重(weight-gain)分析用精心整理来确定确定一个估计的车间寿命，而失重(weight-loss)运和干燥潮湿敏感性元件的精心整理推荐方法。

干燥包装涉及将潮湿敏感性元件与去湿剂、细情况、烘焙程序、以及袋精心整理的密封日期。

装Array装与去湿剂是要求的、标贴是精心整理要求的。

潮湿敏感水平为2a ~ 5a 级装精心整理IPC的干燥包装之前的预烘焙推荐是：125°C的烘焙时间范围精心整理23-48小时，或150°C烘焙11-24小时。

包装厚度小于或等于精心整理1.4mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围包装厚度小于或等于精心整理4.0mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围48敏感水平级别不同和包装厚精心整理度的不同，有一些干燥包装前的预焙的推荐方法。

但指常温干燥箱去湿：精心整理对于潮湿敏感水平为2-4级的防湿包装拆开后的SMD，级的防湿包装拆开后的精心整理SMD，如暴露在小于或等于30°C/60% RH环境下，将其该文件的作用是帮助制造厂精心整理商确定非IC元件的电子元器件对潮湿的敏感性和防护将潮湿对电子元器件的危害精心整理降到最低程度精心整理。

M湿敏器件防护控制技术规范文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]1、简介：SMD器件的出现直接带来了新的挑战，而这些挑战的重心又在于包装的品质和可靠性，周围环境中的湿气会通过包装材料渗透到包装内部，并在不同材料的表面聚结。

在组装工艺中，SMD元件贴装在PCB上时会经历超过200℃，在焊接时，湿气的膨胀会造成一系列的品质问题。

本规范遵照IPC/JEDEC有关的潮敏标准拟制，主要体现潮湿敏感器件在公司控制处理各环节的规范性要求。

本规范由塑封器件潮湿敏感定义、潮湿敏感器件分级要求、潮湿敏感器件包装要求、潮湿敏感器件干燥要求、潮湿敏感器件使用及注意事项等内容组成。

2、目的：为改进MSD控制水平，有效提高产品质量和可靠性，同时提高技术人员对潮敏器件的认识水平，规范研发、市场和生产阶段对易潮敏器件的正确处理。

3、范围：本规范规定了潮湿敏感器件等级要求、包装要求、操作及处理方法等方面的技术指标和控制措施。

本规范适用于步步高教育电子有限公司各类潮湿敏感器件（以下简称MSD）验收、储存、配送、组装等过程中的管理。

供应商和外协厂商均可以参照本规范执行。

4、职责：供应资源开发部负责湿度敏感器件的采购。

材料技术部负责提供湿度敏感器件的规格书。

工艺工程部负责湿度敏感器件的管控方案制定和外协生产MSD使用指导。

物流管理部仓储科负责对湿度敏感器件的储存（原包装密封储存、再次真空包装储存、干燥短期储存）。

品质部负责湿度敏感器件的来料检验和现场使用监督以及使用异常的反馈。

生管部（含SMT外协厂商）负责湿度敏感器件的使用以及车间使用寿命的控制。

5、关键词：潮湿敏感、MSD、MSL、温度、相对湿度、干燥、烘烤、MBB6、规范引用的文件：7、术语和定义：➢PSMD（Plastic Surface Mount Device）：塑料封装表面安装器件。

➢MSD（Moisture Sensitive Device）：潮湿敏感器件。

潮湿敏感元件处理工艺规范1前言潮湿敏感元件（MSD）是电子产品中十分常见的塑料封装元器件。

MSD失效指的是空气中的潮湿气体会通过扩散作用渗透到某些塑料封装的表面，在高温回流焊过程中，元器件內部的潮气发生“蒸发”现象。

这种蒸汽压力的突然变化使塑料封装膨胀。

如果压力超过了塑料封装的承受强度，塑料封装就可能开裂, 或出现界面分层。

从而导致元器件出现损坏。

2规范化引用文件IPC-M-109 潮湿敏感性元件标准和指引手册3适用范围3.1 应用范围是我公司以及外协厂的所有潮湿敏感度等级自2级至6级元器件的处理及控制。

3.2 适用于：3.2.1 回流焊接过程中，集成电路元件置于温度急速变化的回流炉中；3.2.2 在手工焊接和返工时需对集成电路元件整体加热时；3.2.3 含潮湿敏感元件的双面板已完成第一次回流焊, 而未能及时完成第二次回流焊的在制品的控制。

3.2.4 潮湿敏感元件的储藏；3.3 不适用于：3.3.1 波峰焊接过程中，元件本体浸于熔锡中之集成电路元件；3.3.2 使用插装的集成电路元件；3.3.3 在返工时只对管脚加热的集成电路元件；4定义或术语4.1 失效时间失效通常发生在塑料封装的集成电路元件进行“回流焊操作”或“线路板维修”时。

4.2 车间寿命潮湿敏感元件自防潮包装中取出至进行回流焊接之前，在车间中所允许的暴露时间。

4.3 八种潮湿分级根据IPC-M-109中IPC/JEDEC J－STD－020A的试验方法，将塑料封装集成电路表面安装器件的潮湿敏感度分成八种级别。

分别是1，2，2A，3，4，5，5A，6级。

4.4 识别原料的“潮湿敏感元件识别标签”、“潮湿敏感度”与“车间寿命”“潮湿敏感元件识别标签”标识在“潮湿敏感元件警示标签”中；“潮湿敏感度”与“车间寿命”标识于“潮湿敏感元件警示标签”或“原料条形码标签”之中，见图1、图2、图3。

图1 潮湿敏感元件识别标签潮湿敏感元件识别标签图2 潮湿敏感元件警示标签图3 从“潮湿敏感元件警示标签”和“原料条形码标签”中识别4.5 干燥包装干燥袋为坚韧的防潮袋。

潮濕敏感元件本文介紹，應該清楚地認識到元件對潮濕的敏感性是一個複雜的主題。

潮濕敏感性元件的主題是相當麻煩但很重要的- 並且經常被誤解的。

由於潮濕敏感性元件使用的增加，諸如薄的密間距元件(fine-pitch device)和球柵陣列(BGA, ball grid array)，使得對這個失效機制的關注也增加了。

當元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環境下，陷於塑膠的表面貼裝元件(SMD, surface mount device)內部的潮濕會産生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。

常見的失效模式包括塑膠從晶片或引腳框上的內部分離(脫層)、線捆接損傷、晶片損傷、和不會延伸到元件表面的內部裂紋等。

在一一些極端的情況中，裂紋會延伸到元件的表面；最嚴重的情況就是元件鼓脹和爆裂(叫做“爆米花”效益)。

IPC - 美國電子工業聯合會制訂和發佈了IPC-M-109, 潮濕敏感性元件標準和指引手冊。

它包括以下七個文件：∙IPC/JEDEC J-STD-020 塑膠積體電路(IC)SMD的潮濕/回流敏感性分類∙IPC/JEDEC J-STD-033 潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運和使用標準∙IPC/JEDEC J-STD-035 非氣密性封裝元件的聲學顯微鏡檢查方法∙IPC-9501 用於評估電子元件(預處理的IC元件)的印刷線路板(PWB, printed wiring board)的裝配工藝過程的類比方法∙IPC-9502 電子元件的PWB裝配焊接工藝指南∙IPC-9503 非IC元件的潮濕敏感性分類∙IPC-9504 評估非IC元件(預處理的非IC元件)的裝配工藝過程類比方法原來的潮濕敏感性元件的文件，IPC-SM-786, 潮濕/回流敏感性IC的檢定與處理程式，不再使用了。

IPC/JEDEC J-STD-020 定義了潮濕敏感性元件，即由潮濕可透材料諸如塑膠所製造的非氣密性包裝的分類程式。

該程式包括暴露在回流焊接溫度接著詳細的視覺檢查、掃描聲學顯微圖像、截面和電氣測詴等。