J-STD-033B(中文版)資料

1、IPC/JEDECJ-STD-033MAY1999SMD溫濕度敏感元件作業(yè)，運(yùn)輸，儲(chǔ)存，包裝標(biāo)準(zhǔn)1. 前言SMD零件的出現(xiàn)直接帶來了新的挑戰(zhàn)，而這些挑戰(zhàn)的重心又在于包裝的品質(zhì)和可靠性。本文講述了floorlife在作業(yè)，包裝，運(yùn)輸，的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)°J-STD-020說明了濕敏元件級(jí)別，JEP113說明了標(biāo)簽要求周圍環(huán)境中的濕氣會(huì)通過包裝材料滲透到包裝內(nèi)部，并在不同材料的表面聚結(jié)。在組裝工藝中，SMD元件貼裝在PCB上時(shí)會(huì)經(jīng)歷超過200°C,在焊接時(shí),濕氣的膨脹會(huì)造成一些列的焊接品質(zhì)問題。2. 目的本文旨在為使用，運(yùn)輸，存儲(chǔ)，包裝SMD濕敏元件提供標(biāo)準(zhǔn)。通過本文內(nèi)的方法，可以避免

2、零件受潮和零件在過IR后可靠性下降。通過本文的各個(gè)程序,可以達(dá)到無害回焊。熱烘可以使SMD零件得到長達(dá)12個(gè)月的包裝存儲(chǔ)壽命。3. 范圍3.1 包裝3.1.1本標(biāo)準(zhǔn)適用于PCBA中無需密封SMD零件的作業(yè)，其中包括聚合分子材料和塑膠材料3.1.2 密封包裝大零件無濕氣風(fēng)險(xiǎn)，不必作防潮3.2 組裝制程3.2.1本標(biāo)準(zhǔn)適用于PCBAIR,VPR等制程，不適用于波峰焊3.2.2 本標(biāo)準(zhǔn)亦適用于受潮零件的烘烤或重工3.2.3 本標(biāo)準(zhǔn)不適用于不過回焊爐的零件3.3 可靠性3.3.1內(nèi)容描述中的方法可以保證PCBA的成品可靠性是可評(píng)估的（標(biāo)準(zhǔn)J-STD-020和JESD22-A113）3.3.2 本文不對(duì)

3、焊接可靠性作評(píng)述4.涉及文件4.1EIAJEDECEIA-541EIA-583EIA-625JEP-113JESD22-A1134.2防護(hù)部分MIL-B-131MIL-B-81705MIL-D-3464MIL-I8835靜電放電敏感元件包裝要求濕氣敏感元件包裝要求靜電放電敏感設(shè)備操作要求濕氣敏感設(shè)備標(biāo)識(shí)不氣密包裝可靠性測試條件要求阻濕材料（隔絕濕氣,不透氣的）透氣的，無靜電的，可加熱處理的活性干燥劑，指示，濕度卡5.定義活性干燥劑：全新干燥劑或是經(jīng)過依照推薦標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行烘烤恢復(fù)原始規(guī)格的干燥劑6.包裝6.1包裝要求詳見下表1濕敏級(jí)別烘干元件防潮袋干燥劑濕敏級(jí)別標(biāo)簽警告貼紙1隨意隨意隨意隨意220&

4、#176;C時(shí)不必標(biāo)示，235C時(shí)必需標(biāo)示2隨意必需必需必需必需2a-5a必需必需必需必需必需6隨意隨意隨意必需必需6.2零件包裝前的烘烤6.2.1濕敏級(jí)別在2a到5a之間的零件在做防潮包裝之前必須要做烘烤處理。廠家在進(jìn)行烘烤和包裝期間的裸露時(shí)間（MET）不可超過24H。如果MET超過了24H那么這個(gè)實(shí)際時(shí)間必須要標(biāo)注。如果這個(gè)MET內(nèi)僅僅是重新包裝附活性干燥劑，那么這個(gè)時(shí)間一定要計(jì)算在內(nèi)。6.2.2供應(yīng)商可以通過一系列的方法來減少烘烤時(shí)間并且達(dá)到正常效果。以給定的默認(rèn)地等級(jí)來評(píng)定在高溫環(huán)境下承受濕氣的等級(jí)。6.2.3如果在烘烤和包裝之間的時(shí)間超出了標(biāo)準(zhǔn)，元件必須重新烘烤按照第7條款6.3 D

5、RYPACK干燥包裝）6.3.1描述干燥包裝由干燥劑HIC（溫濕度卡）MBB（防潮包裝袋）下圖為經(jīng)典的干燥包裝MoistureBarrierBag防潮袋DesiccantPouches干燥劑袋FoamEndCap尾部泡沫護(hù)墊HumidityIndicatorCard濕度卡6.3.2材料6.3.2.1防潮袋（MBB）MBB的各項(xiàng)參數(shù)必須符合MIL-B-81075,第一類型必須要求的是彈性，防靜電放電，機(jī)械強(qiáng)度和抗穿刺能力，袋子必須是可熱封的。在40°C條件下,以ASTMF392-93條件'E'做彎曲測試，水汽傳播速度測試采用ASTMF1249-90。水汽傳播速度不可大于

6、0.002mg/100in2在24小時(shí)內(nèi)。6.322干燥齊U干燥劑必須要符合MIL-D3464，第二類型干燥劑必須要滿足無塵，無腐蝕性,吸潮能力符合標(biāo)準(zhǔn)。干燥劑必須包裝在濕氣可滲透入的袋子里，每個(gè)防潮袋里面裝的干燥劑的量必須標(biāo)注在袋子上，并且要保證防潮袋里的濕度在25C的室溫條件下保持在10%RH以下。在各種干燥劑里面，美軍標(biāo)規(guī)定了干燥劑的等級(jí).A級(jí)干燥劑要求最低一個(gè)單位吸收2.85g的水汽在20%RH和25C的環(huán)境下，并且要求能夠維持環(huán)境狀況在10%RH以下。一包所需的干燥劑數(shù)量有以下公式定義：U=（0.304*沒*側(cè)丁肌人）/DU*干燥劑的數(shù)量M*期望shelflifeWVTR*水汽傳播率

7、A*MBB表面積D*保持10%RH的濕度要吸收的水分注意：如果有些包裝如tray盤，管裝，料帶裝等的零件沒有烘烤，那么還要額外加入干燥劑以吸收零件本體內(nèi)的水汽，這里也要考慮這部分的干燥劑。6323HIC（濕度指示卡）HIC必須遵守MIL-I-8835。HIC色圈要不少于3個(gè)并要附上濕度值8%RH，10%RH，20%RHoIndicatorBakeUnitsifPinkBakeUnitsifPinkChcmgeDesiccantifPinkBakeUnitsifPink:烘烤零件，如果變粉紅。ChangDesiccantifpink：換干燥劑如果變粉紅。DiscardifCirclesOverm

8、m:如果色環(huán)有被潤濕擴(kuò)散的現(xiàn)象，則報(bào)廢處理。AvoidMetalContact：避免接觸金屬。DiscardifCirclesOveiiLmAvoidMmIC>ntacT6.3.3標(biāo)簽6.3.3.1標(biāo)簽主要有MSID（濕敏等級(jí)號(hào)碼）和“Cautionlable”（警告貼紙）,依據(jù)JEDEDJEP113標(biāo)準(zhǔn)。MSID標(biāo)簽要貼在包裝箱的最底層，警告貼紙貼在防潮袋的表面。CAUTIONThisbagcotitainsMOISTURESENSITWEDEVICESbnrwjctelatei'I-Calc&ihtGclstidflifeinsaaledbag:12monllisal

9、<40flCand<90%relatiwhunvdity(RH)2.Peakpackagebodytemperature:f.weadjaowrbarccceUibei3Afterbagisopened,devicesthat典illbesubjectedtoreflczisolderorotherhFghis-irperatuneprocessniusJta) bkHiriledwithirLhours甘怙ctoryF日泗狀，seeBdl刃如：cottei日陽conditions士30=Cj60%b) storedat<10%RH4. Devicesrequirebake,

10、beforemounLing.rf.a) HumidityIndcadorCardis>10%whenreadal23±5=Cb) 3a口輛mimet.5. Ifbakingisrequired,devicesiwybebakedfor43hoursat125±5:Note:HdeveconlaineracannotbeBubject-edtohighleniperaftuneorghorterbsiketingesaredesired,.referenceIPC/JEDECJ-STD-033forbikepnocedur?BagSalDate:tfEsiarhsee

11、aqjMenlhnrcodelabelNote-Le*landboeL1t&mDerajredefnedbvIPCi'JEDECJ-STD-C20警告貼紙樣圖濕敏等級(jí)貼紙樣圖6.3.3.26級(jí)濕敏元件沒有用防潮袋包裝海運(yùn)的都必須要附MSID標(biāo)簽和警告貼紙?jiān)谶\(yùn)輸容器的底層6.3.31級(jí)濕敏元件用于235°C回焊的必須要附警告貼紙標(biāo)注最高適用回焊溫度。警告貼紙必須貼在防潮袋上（如果使用）或者附在運(yùn)輸容器的最底層。1級(jí)敏感元件用于220C回焊無需任何濕度貼紙。6.3.4shelflife（防潮包裝后正常存儲(chǔ)時(shí)間）使用防潮包裝后的預(yù)計(jì)存儲(chǔ)時(shí)間在40C/90%RH并且空氣流動(dòng)良

12、好的環(huán)境下不得少于12個(gè)月7烘烤以下各表為濕敏元件烘烤條件與時(shí)間的關(guān)系表2：用戶，使用者烘烤（此時(shí)間不計(jì)算在floortime內(nèi)）條件：參考濕度在60%RH（含）的周邊濕度條件下包裝厚度濕敏等級(jí)125°C條件烘烤40C5%RH烘烤2a4h5days37h11days不大于1.4mm49h13days510h14days5a14h19days2a18h21days324h33days不大于2.0mm431h43days537h52days5a48h68days2a48h67days348h67days不大于4.0mm448h68days548h68days5a48h68days表3：供

13、應(yīng)商烘烤在60%RH濕度環(huán)境下，MET（供應(yīng)商露空時(shí)間）=24hours包裝厚度濕敏等級(jí)125°C條件烘烤150C條件烘烤2a8h4h316h8h不大于1.4mm421h10h524h12h5a28h14h2a23h11h343h21h不大于2.0mm448h24h548h24h5a48h24h2a48h24h348h24h不大于4.0mm448h24h548h24h5a48h24h7.1工廠環(huán)境要求7.1.1 暴露時(shí)間濕敏元件在工廠只可暴露在60%RH的環(huán)境下，在此環(huán)境下無論暴露時(shí)間多長都是可以通過高溫或低溫烘烤后使用或出貨。7.1.2 最短時(shí)間任何濕度敏感元件在在不超過30

14、76;C/60%RH的環(huán)境條件下暴露不超過8小時(shí)的都可以在室溫條件下通過干燥劑干燥。要通過此方式干燥零件，最少要5倍的暴露時(shí)間。7.1.2.1 干燥包裝在重新放置干燥劑后，在已有的干燥包裝內(nèi)零件包裝可以再封口。只要干燥劑暴露在空氣中的總共時(shí)間少于1小時(shí)，這些干燥劑是可以再度使用的。7.1.2.2 干燥箱也可使用干燥箱包裝零件，這種箱子要求可以維持內(nèi)部環(huán)境在25±5C，且濕度10%RH。有可能用到氮?dú)饣蚋稍餁怏w。7.2烘烤一般要求7.2.1耐高溫容器如果廠家無特殊說明，我們默認(rèn)這些裝載零件的包裝容器是可以以125C的高溫來烘烤零件的。例如，高溫tray盤。7.2.2 低溫容器任何使用低

15、溫包裝容器裝載零件的，零件不可以和這些容器一起在高于40C的條件下烘烤，如果需要高溫（）40C）烘烤，必須要把零件取出到耐高溫容器內(nèi)烘烤，在轉(zhuǎn)回到原包裝容器內(nèi)。7.2.3紙和塑膠在烘烤前必須要把紙和塑膠物件（如紙箱，泡沫，塑膠皮等）挑出。管塞和tray盤帶也必須挑出在高溫125C烘烤時(shí)。7.2.4 烘烤時(shí)間烘烤時(shí)間按所有零件均達(dá)到要求溫度時(shí)開始計(jì)算7.2.5 ESD保護(hù)ESD作業(yè)防護(hù)需遵守EIA625,使用真空吸筆作業(yè)時(shí)要求高濕度這點(diǎn)必須執(zhí)行。例如，在烘烤零件后的環(huán)境內(nèi)空氣十分干燥，此時(shí)要尤其注意ESD防護(hù)，保持高濕度的空氣。7.2.6 包裝容器的再用在再用這些包裝容器前要對(duì)這些材料的規(guī)格做出

16、合適的考量7.2.7 焊接風(fēng)險(xiǎn)7.2.7.1 氧化風(fēng)險(xiǎn)烘烤零件可能會(huì)導(dǎo)致零件氧化影響焊接從而造成各種各樣的PCBA焊接品質(zhì)問題，為考慮到焊接，零件烘烤的時(shí)間和溫度必須要控制。如廠家無特殊說明，一個(gè)零件只允許一個(gè)烘烤循環(huán)，如果非要進(jìn)行第二次烘烤，這個(gè)時(shí)候要和供應(yīng)商談?wù)劇?.2.72包裝容器的除氣作用風(fēng)險(xiǎn)必須要注意包裝容器的除氣作用是否能保證不影響焊接8.使用MBB一旦打開，floorlife就開始計(jì)算，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒有使用，即必須依照第7章作業(yè)。8.1來料檢驗(yàn)8.1.1包裝檢驗(yàn)IQC檢驗(yàn)需要檢查警告貼紙或條碼貼紙上的材料封包日期，包裝袋是否有穿孔，或包裝袋有開包過，如果有開包過，以HIC作判

17、定依據(jù)作業(yè)8.1.2 零件檢驗(yàn)IQC開包檢驗(yàn)零件后，如果在40°C/60%RH的條件內(nèi)暴露少于8小時(shí)，要么附上火星干燥劑重新包裝：要么在室溫干燥的環(huán)境下5倍時(shí)間，使其自然干燥后再包裝8.2 floorlife下表為30C/60%RH的條件內(nèi)的不同濕敏級(jí)別元件的floorlife表。另，如果零件暴露在空氣時(shí)間大于1小時(shí)，按7.1作業(yè)表4濕敏等級(jí)工廠floorlife30°C/60%RH1不做管控只要30C/85%RH2lyear2a4year3168hours472hours548hours5a24hours6使用前必須烘烤，并在標(biāo)簽規(guī)定的時(shí)間內(nèi)過爐8.3 安全儲(chǔ)存安全儲(chǔ)存是

18、指合理控制零件烘烤濕度使得其floorlife為0。2到5a級(jí)別的安全儲(chǔ)存環(huán)境如下8.3.1 干燥包裝使用MBB干燥包裝的零件依6.3.4作業(yè)必須保證其預(yù)計(jì)正常儲(chǔ)存時(shí)間有12個(gè)月（從其包裝之日算起），其保值儲(chǔ)存期標(biāo)注于警告貼紙或條碼貼紙上。8.3.2 干燥空氣零件有可能儲(chǔ)存在干燥大氣的閣子內(nèi)，這些閣子要球能保持25±5°C且10%RH的環(huán)境條件。8.4 回焊回焊包括批量回焊和單個(gè)零件貼裝，拔除和重工8.4.1零件在MBB開包以后，必須徹底完成全部的高溫回焊制程，包括重工，預(yù)計(jì)floorlife，重新打包，或依7.1.2.2條款存放在干燥的閣子里。如果floorlife或工廠

19、環(huán)境超標(biāo)了，依8.5.2作業(yè)，8.4.2在回焊的過程中，零件本體的溫度不可高于其警告貼紙上標(biāo)注的溫度值。回焊過程中的零件本體溫度將直接影響零件的可靠性。注意1:零件在IR中的溫度是不同于錫的，同時(shí)不同零件不同區(qū)域也大不相同，所以在測量的時(shí)候要注意分開測量注意2：在很多時(shí)候，零件本體被加熱到了220C以上，而這個(gè)溫度又超過了規(guī)定溫度，那么濕氣，溫度，時(shí)間就可能要超出范圍，這個(gè)時(shí)候要請(qǐng)教一下供應(yīng)商。8.4.3在回焊的溫度的標(biāo)準(zhǔn)要求是JESD22-A113?；睾高^程中的零件本體溫度是最重要的制程參數(shù)，回焊時(shí)間和溫度斜率也是非常重要的參數(shù)，都會(huì)影響零件的可靠性。8.4.4如果通過多個(gè)回焊制程，務(wù)必要注

20、意濕敏元件的的floorlife是否會(huì)超時(shí)。注意：多回焊制程中，有使用需清洗助焊劑的，在爐后會(huì)有水洗的過程，此時(shí)會(huì)有較多的水份會(huì)殘留，這是必須考慮的潮氣源，將產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)。8.4.5 每個(gè)零件最多可過3個(gè)回焊制程，、如果非要過多于3個(gè)的制程，那么這個(gè)時(shí)候請(qǐng)聯(lián)系廠商討論。8.5 干燥指示8.5.1干燥包裝內(nèi)的過高的濕度干燥包裝內(nèi)的濕度是由HIC來指示的。因?yàn)槁┓鸥稍飫琈BB破裂，存儲(chǔ)過期等原因，HIC都會(huì)變色，此時(shí)我們通過HIC的指示作業(yè)減少因零件受潮而產(chǎn)生的制程不良。HIC一從MBB取出就要立刻讀數(shù)。更確切的說，要在23±5C8.5.1.1如果HIC10%RH的色環(huán)仍然是藍(lán)色，表明

21、零件仍然干燥，在包裝的時(shí)候換一包活性干燥劑。8.5.1.2如果8%RH色環(huán)變粉紅，10%RH色環(huán)不是藍(lán)色，表明零件受潮了，必須按第7章條款烘烤8.5.2 floorlife或周邊環(huán)境溫濕度超標(biāo)8.5.2.1如果floorlife或周邊環(huán)境溫濕度超過了表4的標(biāo)準(zhǔn)，那么零件必須依照第7章條款回焊或安全儲(chǔ)存。8.5.2.2如果工廠的環(huán)境溫濕度超過表4的標(biāo)準(zhǔn)，零件的floorlife必須降低。8.5.3 6級(jí)零件第6級(jí)零件必須要依標(biāo)簽上的規(guī)格來烘烤后在使用8.6重工板如果褪除包裝重工，建議采用局部加熱的方式，零件本體溫度不超過200°C，這種方法可以使?jié)駳鈱?duì)零件的影響減少到最小。如若本體溫度

22、超過了200C，板子要采用退火重工，零件本體的溫度測量要在上部。如果這部分是要再用的，建議要先烘烤再安裝使用。在重置的時(shí)候不要超出floorlife，使用局部加熱的方法。注意：鄰近的零件的溫度達(dá)到183C，這樣回導(dǎo)致熔錫，產(chǎn)生連錫的風(fēng)險(xiǎn)。9工廠環(huán)境條件工廠段floorlife是工廠環(huán)境條件的表現(xiàn)。零件安全保守的以表4標(biāo)準(zhǔn)可以存放到其最大的時(shí)間，但是環(huán)境總是難于控制的，一旦超過了30C/60%RH的環(huán)境條件，零件受潮。一般是采取通過降低零件暴露在空氣中的時(shí)間來管控。通過材料的厚度可以估計(jì)出濕氣的傳播速度，從而評(píng)估出其floorlife。下表理出了20-90%RH的濕度，20C，25C，30C的條件下的floorlife。條件：1活性傳播能=0.35eV（目前所知最小的）2 在60%RH下的傳播率二0.121exp（-0.25eV/KT）mm2（此為30C下的最小傳播率）3 在60%RH下的傳播率=1.320exp（-0.35eV/KT）mm?（此為在30