IPC关于烘烤新标准的解读

湿度敏感器件（MSD）的受潮后处理，相信大部份厂家都会选择参照IPC/JEDEC J-STD-033标准中关于湿敏器件烘烤标准对受潮器件进行处理。但细心的同仁们会发现，IPC/JEDEC J-STD-033标准的2007版跟1999版中，对于烘烤的标准却有些许不同。

　　首先让我们来了解IPC/JEDEC J-STD-033关于烘烤的标准。在1999年版本中（表1，表2），先是将所需烘烤的MSD根据芯片的厚度分成三种厚度等级，分别是≤1.4mm，≥1.4mm且≤2.0mm，及≥2.0mm。每一厚度等级再根据不同的湿敏等级而决定不同的烘烤时间。在标准中，随着MSD等级的增加，受潮后的MSD的烘烤时间也逐级增加。这也是在所有的IPC/JEDEC标准中共有的规律，也是由MSD的自身属性决定的。此外，值得注意的是，在1999年版本中，还规定了MSD在150℃条件下的烘烤时间（表2）。
而在2007年版本的IPC/JEDEC J-STD-033（表3）中，对于MSD受潮后的烘烤除湿，更进一步详细提出除125℃烘烤以处的中低温烘烤除湿条件—90℃+≤5%RH与40℃+≤5%RH.而且也摒弃了之前版本中对于150℃条件的烘烤（表2）.由此可看出，随着对MSD烘烤的进一步了解，大家也慢慢了解了温度对于烘烤除湿的重要性。特别是对于中低温烘烤，IPC/JEDEC标准详细规定了每个湿敏等级及厚度等级之下，对应的除湿烘烤时间。
但从表3看出，MSD的中低温烘烤时间（90℃+≤5%RH与40℃+≤5%RH）却相对于以往常用的125℃或是150℃的烘烤时间，却增加了不少。烘烤的效率降低了，但为什么却会让IPC如此重视呢？

　　先让我们来看看MSD的受潮损坏过程（如图1），MSD先是在空气中吸湿，之后在Reflow过程中，MSD内部的水汽汽化蒸发而导致内部压力骤增而导致MSD内部变形导致分层和微损伤，更严重的情况是延伸到MSD表面的微裂纹及“爆米花”现象。
MSD内部汽化的原因是由于Reflow的高温而导致MSD内部水汽蒸发。MSD受潮后主要的损坏原因是水汽汽化。而100℃正是水的沸点，在温度超过100℃后，水汽的汽化现象急剧增加。
其次，温度越高，对MSD老化越严重，在此也不对此问题进行过多讲解。相信很多同仁都了解。
再者，一些MSD料带及料盘都不适合有用于高温烘烤，目前也有不少工厂是先把物料拆下之后再进行烘烤，烤完后再进行MSD放置，此法更是耗时且效果并不是非常好。

　　所以，IPC/JEDEC J-STD-033B新标准对中低温烘烤越来越看重也就不足为奇了。

　　为解决这问题，一些工厂也使用90℃或是40℃去烘烤物料。但他们或许没注意到IPC/JEDEC J-STD-033B新标中对于90℃或是40℃烘烤的完整条件，是90℃+5%RH或是40℃+5%RH。这个MSD烘烤箱条件的后续的5%RH条件是不可或缺。究其原因是则要追溯到烘烤除湿的原理。

    烘烤除湿的原理是用高温烘烤MSD。在高温下，MSD内部的裂缝会变大，也就是我们所说的内部通道打开，此时，不论是MSD内部还是MSD外部，水汽的交换都会变得容易。而在125℃的条件下，一般烤箱内的湿度都是可达到5%RH以下，此时，MSD内外部的水汽交换，就会让MSD内部变得更干燥，进而达到干燥除湿的目的。

  但在90℃或是40℃的时候，由于温度还没达到或远没达到水的沸点—100℃。这时，一般烤箱内的湿度就无法达到5%Rh。也就是说，在温度升高，MSD内部水汽通道打开的情况下，由于一般烤箱内的湿度达不到5%RH或以下，这就导致了MSD内外部水汽交换时，不仅达不到干燥，反而有往MSD内部加湿的危险情况产生。

  目前，也越来越多的工厂意识到这个问题，但普通烤箱却根本达不到温度小于100℃却让湿度达到5%Rh以下的能力。

　　现在，此问题已较好解决。深圳市尚鼎电子有限公司公司研发一款新产品----STH系列，此系列产品除湿部分是采用尚鼎自主创新技术---SD深度除湿技术。湿度最低能达到1%Rh，而且很好地融合了除湿技术与湿度烘烤技术。可以很好地达到90℃+5%RH及40℃+5%RH的条件。很好地解决了MSD烘烤中遇到的各种问题。

 

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