濕度總是困擾在電子系統(tǒng)背后的一個難題。不管是在空氣流通的熱帶區(qū)域中,還是在潮濕的區(qū)域中運輸,潮濕都是顯著增加電子工業(yè)開支的原因。由于潮濕敏感性元件使用的增加,諸如薄的密間距元件和球柵陣列,使得對這個失效機制的關注也增加了。基于此原因,電子制造商們必須為預防潛在災難支付高昂的開支。
吸收到內(nèi)部的潮氣是半導體封裝最大的問題。當其固定到PCB板上時,回流焊快速加熱將在內(nèi)部形成壓力。這種高速膨脹,取決于不同封裝結(jié)構(gòu)材料的熱膨脹系數(shù)(CTE)速率不同,可能產(chǎn)生封裝所不能承受的壓力。當元件暴露在回流焊接期間升高的溫度環(huán)境下,陷于塑料的表面貼裝元件(SMD, surfacemountdevice)內(nèi)部的潮濕會產(chǎn)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料從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、金線焊接損傷、芯片損傷、和不會延伸到元件表面的內(nèi)部裂紋等。在一些極端的情況中,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)。
盡管現(xiàn)在,進行回流焊操作時,在180℃~200℃時少量的濕度是可以接受的。然而,在230℃~260℃的范圍中的無鉛工藝里,任何濕度的存在都能夠形成足夠?qū)е缕茐姆庋b的小爆炸(爆米花狀)或材料分層。必須進行明智的封裝材料選擇、仔細控制的組裝環(huán)境和在運輸中采用密封包裝及放置干燥劑等措施。實際上國外經(jīng)常使用裝備有射頻標簽的濕度跟蹤系統(tǒng)、局部控制單元和專用軟件來顯示封裝、測試流水線、運輸/操作及組裝操作中的濕度控制。
舉例0805黃光貼片LED:17-21UYC/S530-A2/TR8,在EVERLIGHT包裝上就有注明防潮等級“MSL-2”
二級防潮要求:工廠環(huán)境≤30℃/60%RH, led最低使用壽命為1年。如果使用部分批次,剩余的LED包裝必須在開袋后一小時內(nèi)用完或放置在受控濕度條件下,否則LED的保修將立即失效
舉例0805黃光貼片LED:17-21UYC/S530-A2/TR8,在EVERLIGHT規(guī)格書中就有使用注意事項說明內(nèi)容如下:
1. 客戶必須采用電阻保護LED,否則輕微的電壓偏移會導致大大電流通過,會擊穿或燒壞LED。
2. 儲存時
2.1在產(chǎn)品使用前不要打開防潮袋。
2.2在打開包裝前,應將發(fā)光二極管保持在30℃以下/90%以下相對濕度。
2.3在打開包裝后:在30℃以下/60%以下相對濕度的使用壽命是1年,未使用完的發(fā)光二極管,保持防潮包裝再儲存。
2.4如果吸濕材料(硅膠)已褪色或發(fā)光二極管已超過貯存時間,可采用烘烤除濕處理,使用以下烘烤條件:60℃/ 5 - 24小時。