MSD受潮损坏原因分析
发布时间:2013年01月16日 点击数:
MSD受潮损坏原因分析
前言:
深圳市尚鼎电子有限公司目前大部份产品都是与MSD的保护、存储等有关。如:快速超低湿防潮箱、MSD烘烤箱、低湿烘烤箱等。这些设备主要都是防止MSD的受潮。那么,MSD是如何受潮及损坏的呢?首先来了解下MSD。MSD,是潮湿度敏感元器件,顾名思义,就是对潮湿比较敏感,容易受潮而损坏的元器件。那究竟MSD器件为什么会受潮并且损坏呢?
一、MSD受潮过程:
首先来分析元器件为什么会受潮。目前元器件基本上都是由金属、塑料、半导体抑或是陶瓷等制作而成,这些材料基本上都是不吸潮不吸水。那元器件是如何受潮?其实这问题也比较简单。吸潮的地方并不是材料,而是元器件的各种结构或是材料之间的缝隙之间。
当元器件放置在普通环境(相地比较高湿)时,含有潮气的空气会由元器件的缝隙边上慢慢渗透至元器件内部。至此,元器件就受潮了(如下图第一个图示)。理论上,当元件缝隙中的潮气与元件本身的重量比重为0.1wt时(即潮气的质量为元件本身质量的 0.1%),元器件在后续工艺中经过高温将会损坏。而一般情况下,一般普通的元件,如普通电阻电容等,通常不受此影响。故对元器件就有区分湿敏级别之分。
二、MSD损坏过程
如上所讲,当MSD器件吸潮之后,其主要损坏过程是在加热、高温的工序中。如回流焊、波峰焊、烤箱等。众所周知,水的沸点为100度。当温度在 100度以上的时候,水的汽化将变得非常剧烈。当元件缝隙中的水汽汽化的时候,其体积也会急剧变化。相应地,也会造成MSD器件在一定程度上膨胀变形(如下图第二、第三个图示)。
而在高温之后,接下来的是温度下降。由于热胀冷缩,经过膨胀后的MSD器件就会有缩回原形的应力。但由于现在的MSD器件一般都为刚性材料。这也就导致MSD器件膨胀之后,在冷却的过程中就导致了裂纹的产生。也就导致了我们常说的“微裂纹”、“剥离”、“分层”、“爆米花”等现象。
三、解决办法
对于MSD受潮的解决办法,主要就是对MSD进行严格管控,保证MSD的车间寿命。而防潮箱对拆封后的MSD的防潮存储,也是解决MSD受潮的非常好的办法。现在使用的防潮柜其主要的注意点就是超低湿(按IPC标准,由相应的湿敏级别对应的湿度存储,一般为10%RH以下与5%RH以下),另一点就是快速恢复(主要是以开关门间隔时间要求,一般为5-10分钟以内),以真正保证柜内MSD不受潮。
再者,如果MSD器件无法避免受潮,则可折中采用中低温的烘烤对MSD器件进行MSD烘烤箱除湿。其标准可亦可参考IPC标准。目前是有90度+5%RH与45度+5%RH的两个小于100度的参考标准。
解决办法中,防潮箱与MSD烘烤箱可分别参考我司SDH快速超低湿存储设备及STHE全温段MSD烘烤箱。
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