深圳市尚鼎電子有限公司主營(yíng)的一系列設(shè)備主要是針對(duì)MSD(潮濕敏感器件)的防潮除濕處理。如:防潮箱、防潮柜、干燥柜、MSD烘烤箱、低濕烘烤箱等。而IPC-M-109這一標(biāo)準(zhǔn)是MSD(潮濕敏感元器件)防護(hù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。不管是MSD的生產(chǎn)廠家還是使用廠家都會(huì)借鑒這一標(biāo)準(zhǔn)。故這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于MSD器件來(lái)說(shuō)，就顯得相當(dāng)重要。故在此也對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中常用到的一些要點(diǎn)進(jìn)行解讀。

首先，由潮濕對(duì)MSD(潮濕敏感器件)造成的危害講起：
    當(dāng)電子元器件朝著小型化和廉價(jià)化方向發(fā)展，塑料封裝就成為了一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)做法。但潮濕氣體會(huì)透過(guò)封裝材料及元器件的接合面進(jìn)入到器件的內(nèi)部，一方面造成內(nèi)部電路氧化腐蝕短路，另一方面當(dāng)SMD器件吸濕度率達(dá)到0.1wt%時(shí)，在電子元器件組裝焊接過(guò)程中的高溫會(huì)使進(jìn)入IC內(nèi)部的潮濕氣體受熱膨脹產(chǎn)生足夠的壓力，使塑料從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、線捆接損傷、芯片損傷、和不會(huì)延伸到元件表面的內(nèi)部裂紋等。甚至裂紋會(huì)延伸到元件的表面，最嚴(yán)重的情況就是元件鼓脹和爆裂，又稱(chēng)為“爆米花”，這將導(dǎo)致返修甚至要廢棄該組裝件。更為重要的是那些看不見(jiàn)的、潛在的缺陷會(huì)溶入到產(chǎn)品中去。
    非IC類(lèi)電子元器件也會(huì)受到潮濕的危害。如印刷電路板吸濕度率達(dá)到0.2wt%時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致裂紋和分層；繼電器的觸點(diǎn)受潮氧化，導(dǎo)致接觸不良；硅晶體氧化；其它諸如陶瓷器件、液晶器件、石英器件、光電器件、紅外與激光器件、連接線、接插件等等，都會(huì)受到潮濕的危害。
    潮濕對(duì)電子元器件的危害，已成為一項(xiàng)非常嚴(yán)峻的事情，隨著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)，這個(gè)問(wèn)題就越嚴(yán)重。

其次，關(guān)于IPC-M-109的標(biāo)準(zhǔn)：
    為確保潮濕氣體不進(jìn)入器件中，美國(guó)電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)（IPC）和電子元件焊接工程協(xié)會(huì)（JEDEC）之間共同研究制定和發(fā)布了 IPC-M-109, 潮濕敏感性元件標(biāo)準(zhǔn)和指引手冊(cè)。`
    IPC-M-109修訂了兩個(gè)以前的標(biāo)準(zhǔn)：IPC-SM-786 和JEDEC-JESD-22-A112（這兩個(gè)文件現(xiàn)在都過(guò)時(shí)了）。新的標(biāo)準(zhǔn)包含有許多重要的增補(bǔ)與改動(dòng)。
    IPC-M-109包括以下七個(gè)文件
IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成電路(IC)SMD的潮濕/回流敏感性分類(lèi)
IPC/JEDEC J-STD-033 潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運(yùn)和使用標(biāo)準(zhǔn)
IPC/JEDEC J-STD-035 非氣密性封裝元件的聲學(xué)顯微鏡檢查方法
IPC-9501 用于評(píng)估電子元件(預(yù)處理的IC元件)的印刷線路板(PWB, printed wiring board)   的裝配工藝過(guò)程的模擬方法
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(lèi)
IPC-9504 評(píng)估非IC元件(預(yù)處理的非IC元件)的裝配工藝過(guò)程模擬方法

其中關(guān)于潮濕敏感元件防護(hù)的文件有： 

（1）IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成電路(IC)SMD的潮濕/回流敏感性分類(lèi)
    該文件的作用是幫助制造廠商確定元器件對(duì)潮濕的敏感性，并列出了八種潮濕分級(jí)和車(chē)間壽命(floor life)。
潮濕敏感水平 SMD防濕包裝拆開(kāi)后暴露的環(huán)境 車(chē)間壽命
1 級(jí)   暴露于小于或等于30°C/85% RH  沒(méi)有任何車(chē)間壽命
2 級(jí)   暴露于小于或等于30°C/60% RH  一年車(chē)間壽命
2a 級(jí)  暴露于小于或等于30°C/60% RH  四周車(chē)間壽命
3 級(jí)   暴露于小于或等于30°C/60% RH  168小時(shí)車(chē)間壽命
4 級(jí)   暴露于小于或等于30°C/60% RH  72小時(shí)車(chē)間壽命
5 級(jí)   暴露于小于或等于30°C/60% RH  48小時(shí)車(chē)間壽命
5a 級(jí)  暴露于小于或等于30°C/60% RH  24小時(shí)車(chē)間壽命
6 級(jí)   暴露于小于或等于30°C/60% RH  12小時(shí)車(chē)間壽命
(對(duì)于6級(jí)，元件使用之前必須經(jīng)過(guò)烘焙，并且必須在潮濕敏感注意標(biāo)貼上所規(guī)定的時(shí)間限定內(nèi)回流。)

    增重(weight-gain)分析用來(lái)確定確定一個(gè)估計(jì)的車(chē)間壽命，而失重(weight-loss)分析用來(lái)確定需要用來(lái)去掉過(guò)多元件潮濕的干燥時(shí)間

（2）IPC/JEDEC J-STD-033 潮濕/回流敏感性SMD的處理、包裝、裝運(yùn)、存儲(chǔ)和使用標(biāo)準(zhǔn)

    該文件提供處理、包裝、裝運(yùn)和干燥潮濕敏感性元件的推薦方法。

    干燥包裝涉及將潮濕敏感性元件與去濕劑、濕度指示卡和潮濕敏感注意標(biāo)貼一起密封在防潮袋內(nèi)。標(biāo)貼含有有關(guān)特定溫度與濕度范圍內(nèi)的貨架壽命、包裝體的峰值溫度(220°C或235°C)、開(kāi)袋之后的暴露時(shí)間、關(guān)于何時(shí)要求烘焙的詳細(xì)情況、烘焙程序、以及袋的密封日期。

1 級(jí)。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是可選的、標(biāo)貼是不要求的，除非元件分類(lèi)到235°C的回流溫度。
2 級(jí)。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是要求的、標(biāo)貼是要求的。
2a ~ 5a 級(jí)。裝袋之前干燥是要求的，裝袋與去濕劑是要求的、標(biāo)貼是要求的。
6 級(jí)。裝袋之前干燥是可選的，裝袋與去濕劑是可選的、標(biāo)貼是要求的。

對(duì)于元件拆封后的防潮存儲(chǔ)，應(yīng)按級(jí)別存儲(chǔ)，盡量避免車(chē)間壽命損耗。

1級(jí)~3級(jí)應(yīng)放置于10％RH以下的環(huán)境存儲(chǔ);一般使用防潮箱，建議使用快速超低濕防潮箱
3級(jí)到5a級(jí)應(yīng)放置于5%RH以下的環(huán)境存儲(chǔ); 一般使用防潮箱，建議使用快速超低濕防潮箱
6級(jí)蕊片應(yīng)盡量拆封后立刻使用！

    IPC的干燥包裝之前的預(yù)烘焙推薦是：

    包裝厚度小于或等于1.4mm：對(duì)于2a-5a 級(jí)別，125°C的烘焙時(shí)間范圍8~28小時(shí)，或150°C烘焙4-14小時(shí)。

    包裝厚度小于或等于2.0mm：對(duì)于2a-5a 級(jí)別，125°C的烘焙時(shí)間范圍23-48小時(shí)，或150°C烘焙11-24小時(shí)。

    包裝厚度小于或等于4.0mm：對(duì)于2a-5a 級(jí)別，125°C的烘焙時(shí)間范圍48小時(shí)，或150°C烘焙24小時(shí)。

    IPC的車(chē)間壽命過(guò)期之后的后烘焙推薦是：

    包裝厚度小于或等于1.4mm：對(duì)于2a ~5a 級(jí)別，125°C的烘焙時(shí)間范圍4~14小時(shí)，或40°C烘焙5~9天。

    包裝厚度小于或等于2.0mm：對(duì)于2a ~5a 級(jí)別，125°C的烘焙時(shí)間范圍18~48小時(shí)，或40°C烘焙21~68天.

    包裝厚度小于或等于4.0mm：對(duì)于2a ~5a 級(jí)別，125°C的烘焙時(shí)間范圍48小時(shí)，或40°C烘焙67或68天。

注：目前，由于125°C烘焙容易產(chǎn)生老化，以及烘焙受潮超過(guò)0.1wt%的元件產(chǎn)生損害等原因，推薦使用40°C + 5%RH或是90°C + 5%RH條件烘焙。建議使用MSD烘烤箱，各種MSD烘烤條件都可達(dá)到。

    元件干燥使用常溫干燥箱（亦叫防潮箱、防潮柜、干燥柜）去濕或烘焙兩種方法之一。

    A.烘焙去濕

    烘焙比較復(fù)雜?；诔睗衩舾兴郊?jí)別不同和包裝厚度的不同，有一些干燥包裝前的預(yù)焙的推薦方法。但注意烘焙溫度可能造成引腳氧化或引起過(guò)多的金屬間增生(intermetallic growth)從而降低引腳的可焊接性及加速元器件老化(避免此問(wèn)題可用40°C + 5%RH或是90°C + 5%RH條件烘焙)。并不要將元件存儲(chǔ)在烘焙溫度下的爐子內(nèi)。記住，高溫托盤(pán)可以在125°C之下烘焙，而低溫托盤(pán)不能高于40°C。

    B.常溫干燥箱（亦叫防潮箱、防潮柜、干燥柜）去濕：

    對(duì)于潮濕敏感水平為2-4級(jí)的防濕包裝拆開(kāi)后的SMD，如暴露在小于或等于30°C/60% RH環(huán)境下，將其放入濕度為10%RH的常溫干燥箱(防潮箱)中，經(jīng)過(guò)暴露時(shí)間 X 5倍的除濕保管時(shí)間，可以恢復(fù)原來(lái)的車(chē)間壽命。

    對(duì)于潮濕敏感水平為5-5a級(jí)的防濕包裝拆開(kāi)后的SMD，如暴露在小于或等于30°C/60% RH環(huán)境下，將其放入濕度為10%RH的常溫干燥箱（工業(yè)防潮箱）中，經(jīng)過(guò)暴露時(shí)間 X 10倍的除濕保管時(shí)間，可以恢復(fù)原來(lái)的車(chē)間壽命

此外，在元件拆了真空包裝袋之后，應(yīng)放置在10%RH或5%RH以下的濕度值內(nèi)，以防止元件車(chē)間壽命的損失。

    （3），IPC-9503 非IC元件的潮濕敏感性分類(lèi)

    該文件的作用是幫助制造廠商確定非IC元件的電子元器件對(duì)潮濕的敏感性和防護(hù)要求。

三，結(jié)論

IPC-M-109為各廠家針對(duì)潮濕對(duì)濕敏元器件MSD的危害問(wèn)題提供了標(biāo)準(zhǔn)及處理方法。只要認(rèn)真貫徹執(zhí)行，可有效地將潮濕對(duì)電子元器件的危害降到最低程度，避免元器件產(chǎn)生微裂紋、分層、開(kāi)裂、"爆米花"等現(xiàn)象。進(jìn)而提高產(chǎn)品品質(zhì)，保證產(chǎn)品的使用壽命。