防静电控制技术规范

目录1目的、范围与简介 21.1目的 21.2范围 21.3简介 21.4关键词 22规范性引用文件 23术语和定义 24塑封器件潮湿敏感定义 35潮湿敏感器件分级要求 36潮湿敏感器件包装要求 46.1MSD干燥包装要求 46.2MSD包装材料要求 56.2.1防潮包装袋（MBB） 56.2.2干燥剂材料 56.2.3湿度指示卡（HIC） 56.3潮湿敏感标签 66.3.1潮湿敏感标签 66.3.2特殊MSD的标签要求 87潮湿敏感器件操作要求 87.1MSD包装储存环境条件/存储时间要求 87.2MSD车间寿命降额要求 97.3MSD干燥技术要求 107.3.1长期暴露MSD的干燥要求 107.3.2短期暴露MSD的干燥要求 107.4MSD烘烤技术要求 117.4.1烘烤条件的具体要求如下： 118潮湿敏感器件使用及注意事项 138.1MSD器件的技术认证要求 138.2无铅焊接要求 148.3MSD来料检验要求 148.4MSD拆封要求 148.5MSD发料要求 148.6剩余MSD处理要求 148.7MSD烘烤要求 148.8MSD贴片要求 158.9MSD回流焊接要求 158.10MSD返修要求 151目的、范围与简介1.1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、生产和市场阶段对易潮敏器件的正确处理。1.2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。本规范适用于北京瑞斯康达公司、深圳瑞斯康达公司及办事处等分支机构（以下简称公司）潮湿敏感器件的控制。外协厂商均参照本规范执行。1.3简介本规范遵照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。1.4关键词潮湿敏感、MSD、MSL、温度、相对湿度、干燥、烘烤、MBB2规范性引用文件序号编号名称1J-STD-020CMoisture/ReflowSensitivityClassificationforPlasticIntegratedCircuitSurfaceMountDevices（塑料集成电路（IC）SMD的潮湿/回流敏感性分类2J-STD-033BStandardforHandling,Packing,Shipping,andUseofMoisture/ReflowSensitiveSurfaceMountDevices（潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准）3术语和定义PSMD（PlasticSurfaceMountDevice）：塑料封装表面安装器件。MSD（MoistureSensitiveDevice）：潮湿敏感器件。指非气密性封装的表面安装器件。MSL（MoistureSensitiveLevel）：潮湿敏感等级。指MSD对潮湿环境的敏感程度。MBB（MoistureBarrierBag）：防潮包装袋。MBB要求满足相应指标的抑制潮气渗透能力。仓储寿命（ShelfLife）：指干燥包装的潮湿敏感器件能够储存在没有打开的内部环境湿度符合要求的湿气屏蔽包装袋中的最短时间。车间寿命（FloorLife）：指湿度敏感器件从湿度屏蔽包装袋中取出或干燥储存或干燥烘烤后到过回流焊接前的时间。制造商曝露时间（MET）：制造商烘烤完成至烤箱取出，到器件到达回流焊之前可能暴露到大气环境条件的最大累积时间。干燥剂：一种能够保持相对低的湿度的吸收剂。4塑封器件潮湿敏感定义由于塑料封装材料的非气密性，塑封器件在潮湿环境中容易吸收水汽。表面安装工艺（回流焊接）时，塑料封装体内吸收的水汽在高温条件下气化膨胀，引起器件封装分层或内部损坏等可靠性缺陷。具有该类吸潮特征的器件定义为潮湿敏感器件（MSD）。MSD潮湿敏感特性的主要影响因素包括：a、封装因素：封装体厚度和封装体体积；b、环境因素：环境温度和环境相对湿度；c、暴露时间的长短。备注：1)、MSD包括但不限于PSMD。任何潮气可渗透材料封装的表面安装工艺器件均为MSD。2)、PSMD潮湿敏感定义MSD在表面回流焊接工艺时的高温暴露要求。采用其它非回流焊接工艺进行安装的MSD，安装时如果器件封装体温度<200℃5潮湿敏感器件分级要求潮湿敏感等级（MSL）定义：根据JEDECJ-STD-020C潮湿敏感器件分级标准要求，MSL定义如表1：潮湿敏感等级（MSL）车间寿命要求（FloorLife）时间环境条件1无限制≤30℃21年≤30℃2a4周≤30℃3168小时≤30℃472小时≤30℃548小时≤30℃5a24小时≤30℃6使用前必须进行烘烤，并在警告标签规定的时间内焊接完毕。≤30℃表1MSL的定义备注：所有潮湿敏感器件均具有MSL。采购的湿度敏感性电子元器件的敏感等级见《表贴器件MSL库》。6潮湿敏感器件包装要求6.1MSD干燥包装要求MSD干燥包装由密封在防潮包装袋（MBB）中的干燥剂材料、湿度指示卡（HIC）和潮敏标签等组成。不同MSL的MSD干燥包装有详细要求，具体见表2：敏感等级包装前干燥指示卡干燥剂湿度敏感识别标签警示标签1可选可选可选不要求不要求（按220~225℃要求（不按220~225℃2可选要求要求要求要求2a要求要求要求要求要求6可选可选可选要求要求表2MSD包装要求MSD干燥包装的干燥剂材料用量参考6.2.2要求。典型MSD干燥包装组成原理见图1：典型MSD干燥包装组成原理图1典型MSD干燥包装组成原理6.2MSD包装材料要求6.2.1防潮包装袋（MBB）应满足MIL-PRF-81705，并要求具有弹性，ESD防护，抗机械强度以及防戳穿，袋子应可以加热密封，水蒸气透过率应小于0.002gm/in2（在40℃，按“E”6.2.2干燥剂材料干燥剂材料要求满足MIL-D-3464TypeⅡ标准，有维持≤5%RH的吸潮能力。干燥剂材料具有无尘、非腐蚀性和满足规定吸潮能力要求等特点。干燥剂材料包装在潮气可穿透干燥袋（通常为高密度聚乙烯材料）中，干燥袋定义材料的吸潮能力，与材料体积无关。可维持≤5%RH吸潮能力要求的干燥剂材料在≤30℃/60%RH环境条件中暴露时间不超过30分钟，认为是活性干燥剂（可直接使用）。干燥剂重新激活后的吸潮能力要求达到其原始能力的80%。除非有重新激活措施保证，干燥剂材料不允许重复使用。常用干燥剂材料参数见表3：干燥剂材料吸潮能力重激活条件单位用量（Unit）干燥剂能否重复使用活性粘土（ActivateClay）好133g可以硅胶（SilicaGel）好12可以分子筛（MolecularSieve）极好＞500℃32g不可以表3常用干燥剂材料6.2.3湿度指示卡（HIC）湿度指示卡（HIC）要求满足MIL-I-8835标准，且最少包含5%RH、10%RH、60%RH3个色彩指示点。HIC通常由包含氯化钴（CobaltChloride）溶剂的吸水纸组成，其外形要求如图2所示。图2湿度指示卡（HIC）要求干燥密封MBB包装中如果HIC5%RH色彩指示点变为粉红色，而10%不为蓝色，则2A-5A级的MSD需进行烘烤处理后重新密封包装干燥密封MBB包装中如果HIC60%RH色彩指示点不为蓝色，所有MSD（2级及2级以上）需进行烘烤处理后重新密封包装；备注：根据公司实际来料情况，如果来料指示卡为包含5%、10%、15%3个色彩指示点的HIC，则说明厂家使用的是JSTD033A的标准，可以让步使用，但是需要向厂家要求其承诺按照JSTD033B要求的改进计划。下表列出了常见的不同湿度对应于不同颜色。2%RH5%RH10%RH55%RH60%RH65%RH5%蓝色（干）淡紫色粉红色（湿）粉红色（湿）粉红色（湿）粉红色（湿）10%蓝色（干）蓝色（干）淡紫色粉红色（湿）粉红色（湿）粉红色（湿）60%蓝色（干）蓝色（干）蓝色（干）蓝色（干）淡紫色粉红色（湿）表4：不同湿度的颜色对照表6.3潮湿敏感标签6.3.1潮湿敏感标签潮敏识别标签（MSIL）和警告标签要求符合JEDECJEP113标准。MSIL（Moisture-sensitiveIdentifyLabel），潮敏识别标签，其要求见图3：图3潮敏识别标签Moisture-sensitiveCautionLabel，潮敏警告标签，其要求见图4。潮敏警告标签必须包含器件MSL、最高回流焊接温度、存储条件和时间、包装拆封后最长存放时间、受潮后的烘烤条件以及包装的密封日期等相关信息。1、物料名称：___________________________1、物料名称：___________________________2、物料编码：___________________________3、最高焊接温度：_________________4、车间寿命：____________________5、烘烤温度和时间：_______________________开包时间：封包时间：开包时间：封包时间：开包时间：封包时间：6、累计暴露时间：北京瑞斯康达科技发展有限公司警告袋内为潮敏器件湿度敏感等级图4潮敏警告标签6.3.2特殊MSD的标签要求a、6级MSD标签要求：b、1级MSD标签要求：1级MSD分级时如果最高回流焊接温度超过220～225℃，MSD包装必须包含潮敏警告标签，且注明最高回流焊接温度；包装上的条码已经包含最高回流焊接温度等潮敏相关信息，可以不使用潮敏警告标签。7潮湿敏感器件操作要求7.1MSD包装储存环境条件/存储时间要求MSD一般采用真空MBB密封包装。密封MSD包装存储环境条件要求：≤40℃/90%RH。密封MSD包装储存期限要求：≤2年（从MSD密封日期开始计算）。超存储期MSD在使用前必须进行干燥处理和器件引脚可焊性检测。7.2MSD车间寿命降额要求MSD包装拆封后的一般要求在≤30℃/60%RH环境条件下存放，但公司存储条件可能不满足上述要求。因此，根据公司生产环境的实际情况，参考J-STD-033B标准，定义MSD车间寿命的降额要求，具体见表5：封装类型以及元件体厚度敏感度等级5%10%20%30%40%50%60%70%80%90%≥3.1mm包括PQFPs＞84PinsPLCCs所有的MQFPs或所有的BGA＞1mm2a∞∞∞∞∞∞∞∞94124167231446078103324153692633425716283647710141957101346810353025203∞∞∞∞∞∞∞∞810131779111468101367912679124571034683457353025204∞∞∞∞356834573457245723572346233512341234353025205∞∞∞∞245723572346224512351234122311231123353025205a∞∞∞∞123511241123112311231122112211221112353025202.1mm~3.1mm包括PLCCs（矩形）18-32PinsSOICs（宽体）SOICs≥20PinsPQFPs≤80Pins2a∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞5886148∞3039516922283749346823451234353025203∞∞∞∞∞∞∞∞12192532912151979121568101357912235722351234353025204∞∞∞∞5791145793457345623462345123412231123353025205∞∞∞∞345623452335223422341234112311131112353025205a∞∞∞∞12231122112211221122112211120.50.5120.50.51135302520＜2.1mm包括SOICs＜18Pins所有TQFPs，TSOPs或所有BGAs＜1mm2a∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞1728∞∞11220.51120.5111353025203∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞811142057101311220.51120.5111353025204∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞79121745793457234611220.51120.5111353025205∞∞∞∞∞∞∞∞7131826356823462235123411220.51120.5111353025205a∞∞∞∞71013182356123411231122112211120.51120.511135302520表5推荐的MSD车间寿命要求（单位：天）7.3MSD干燥技术要求7.3.1长期暴露MSD的干燥要求MSD如果暴露时间较长（不满足7.3.2节条件），可参考MSD烘烤条件（表7）进行重新干燥处理。重新干燥后MSD密封在有活性干燥剂包装的MBB中可恢复仓储寿命（ShelfLife）。7.3.2短期暴露MSD的干燥要求MSD潮湿环境中暴露时，参考表6的要求可重新进行干燥处理。MSL暴露时间暴露环境条件车间寿命干燥箱（≤5%RH）存放时间要求烘烤要求仓储寿命恢复条件所有＞车间寿命见表5恢复无见表7干燥包装2、2a、3、4≤12小时≤30℃/60%RH恢复≥5倍已暴露时间无无5、5a≤8小时≤30℃/60%RH恢复≥10倍已暴露时间无无2、2a、3累积暴露时间≤车间寿命≤30℃/60%RH暂停任意时间无无表6MSD干燥技术要求备注：车间寿命“恢复”定义了MSD的最大暴露时间，车间寿命“暂停”定义了MSD的剩余暴露时间。MSD在≤30℃/60%RH环境中暴露时间较短（见表6），可使用干燥箱（维持≤5%RH）存放的方法进行干燥处理，具体要求如下：a、2、2a、3、4级MSD如果暴露时间不超过12小时，5倍已暴露时间的干燥箱存放可重新恢复车间寿命。b、5、5a级MSD如果暴露时间不超过8小时，10倍已暴露时间的干燥箱存放可重新恢复车间寿命。c、2、2a、3级MSD如果累积暴露时间不超过车间寿命，干燥箱存放可停止已暴露时间的累计，进行a定义的时间干燥处理可重新恢复车间寿命。7.4MSD烘烤技术要求2级以上MSD，若超过包装拆封后存放条件及车间寿命要求，或密封包装下存放时间过长（见警告标签上密封日期及存放条件，如果湿度指示卡指示袋内湿度已达到或超过需要烘烤的湿度界限）或存放、运输器件造成密封袋破损、漏气使器件受潮，要求回流焊前必须进行烘烤。对于受潮MSD，一般可按照厂家原包装袋上警告标签中的烘烤条件进行烘烤。对于厂家没有相应要求的，推荐采用高温烘烤（125℃）的方法。如果MSD载体（如卷盘、托碟）不能承受125℃高温，7.4.1烘烤条件的具体要求如下：对于不同等级以及暴露于湿度小于60%的环境中的湿度敏感性器件，可按一个可接受的干燥方式干燥来置零落地寿命时钟。如果被烘干并密封于带干燥剂的湿气屏蔽包装袋内，仓储寿命可被置零。用于烘烤的烘箱要求通风以及能够在湿度小于5%的条件维持要求的温度。如果制造厂家没有特别声明，在高温载体内运输的表贴元件可在125℃在低温载体内运输的表贴元件不可以在温度高于40℃纸或塑料载体（比如纸盒，气泡袋，塑料包裹等）在烘烤之前应先将其撤离，橡胶带或塑料托盘在125℃注：a）用手搬运可能造成机械或ESD损坏，因此，烘烤后以及干燥的环境用手工搬动器件时要特别注意ESD防护。b）如果表贴器件被放在一个没有烘干载体的干燥袋中，请参考6.1。c）若载体材料需要再利用，在再利用前需咨询该材料的确切规格。d）当表贴器件达到规定温度时烘烤时间开始。可焊性限制烘烤的过程中可能导致氧化或端面金属化合物，这样就有可能引起在器件装配时可焊性变差，考虑到可焊性，烘烤的时间以及温度必须要限定，除非制造厂家指示，在高于90℃不高于125℃的条件下烘烤时间不应超过96小时，如果温度不高于90℃封装体等级烘烤@125烘烤@90≤5%RH烘烤@40≤5%RH超过落地寿命>72h超过落地寿≤72h超过落地寿命>72h超过落地寿命≤72h超过落地寿命>72h超过落地寿命≤72h厚度≤1.4mm25h3h17h11h8d5d2a7h5h23h13h9d7d39h7h33h23h13d9d411h7h37h23h15d9d512h7h41h24h17d10d5a16h10h54h24h22d10d厚度＞1.4mm≤2.0mm218h15h63h2d25d20d2a21h16h3d2d29d22d327h17h4d2d37d23d434h20h5d3d47d28d540h25h6d4d57d35d5a48h40h8d6d79d56d厚度＞2.0mm≤4.5mm248h48h10d7d79d67d2a48h48h10d7d79d67d348h48h10d8d79d67d448h48h10d10d79d67d548h48h10d10d79d67d5a48h48h10d10d79d67dBGA封装＞17mm×17mm或任何堆叠的管芯封装2-696h参照上面的封装厚度以及敏感等级不适用参照上面的封装厚度以及敏感等级不适用参照上面的封装厚度以及敏感等级表7已装配的或未装配的表贴封装器件的干燥参考条件封装体厚度等级烘烤@125烘烤@150≤1.4mm27h3h2a8h4h316h8h421h10h524h12h5a28h14h＞1.4mm≤2.0mm218h9h2a23h11h343h21h448h24h548h24h5a48h24h＞2.0mm≤4.5mm248h24h2a48h24h348h24h448h24h548h24h5a48h24h表8暴露在湿度大于60%条件下在干燥包装前进行烘烤的默认烘烤时间8潮湿敏感器件使用及注意事项8.1MSD器件的技术认证要求新器件认证必须确定其潮湿敏感等级，确定其封装厚度信息，5A、6级级器件禁止选用。器件进入公司时需保证生产日期不超过1年，需要写入供货质量保证协议中。无铅器件的MSL需要在认证时确认。要求采购的器件原厂包装。和供应商签订的协议中包含MSD工艺技术要求。8.2无铅焊接要求采用无铅焊接温度（260℃）后器件的潮湿敏感等级会有改变，需要重新确定潮湿敏感等级。器件潮湿敏感等级库要对应调整。8.3MSD来料检验要求IQC在来料检验时要确认MSD器件是否真空包装，是否有潮湿敏感指示标签，如不是则需要判不合格进行退货。8.4MSD拆封要求对于MSL为2级以上（包括2级）的MSD，拆封时首先查看真空包装内湿度指示卡（HIC）显示的受潮程度：如果湿度指示卡指示袋内湿度已达到或超过需要烘烤的湿度界限，则需烘烤后再上SMT生产，否则可直接生产。还需检查MBB袋中是否有干燥剂，如没有，