|
|
 |
IPC-JEDEC-J-STD-033 濕敏零件的烘烤條件
之前工作熊曾經提過一般的IC封裝零件都需要根據MSL標準，來管控零件暴露於環境濕度的時間，以確保零件不會因為過度吸濕而在過SMT回焊爐時發生popcorn(爆米花)或de-lamination(分層)的後果。本文工作熊要再進一步探討，如果MSL零件暴露於大氣濕度超過規範時間該如何處理？
其實，說穿了零件吸濕後處理方法只有一種，就是「烘烤」，烘烤可以去除濕氣，就像我們使用洗碗的烘烤機或是洗衣機的烘烤效果一樣，問題是該使用多少的溫度與多少時間，才可以安全且不傷害到MSL零件，或是可以用最小的傷害，又可以用最短的時間達到去除濕氣的目的？
就如同工作熊之前說過的，不同的零件封裝會產生不同的MSL等級，當濕氣進入零件越多，零件因溫度而膨脹剝離的風險就越高，基本上濕度敏感的零件在出廠前都會經過一定時間及溫度的烘烤，然後連同乾燥劑(desiccant)一起加入真空包裝中來達到最低的濕氣入侵可能。
有責任的零件也都會依據J-STD-020標準來宣告其零件符合何種「濕敏等級（MSL）」。而EMS及SMT工廠則必須依據另一份IPC-J-STD-033標準來操作及烘烤濕敏零件。
下面的【表一】，為 IPC/JEDEC J-STD-033 針對使用者端使用【濕敏零件】時的烘烤條件。
表一中有定義了不同的MSL等級需採用不同的烘烤條件，對於同一種MSL等級的零件也提供幾種不同的烘烤條件，可以視使用者需要採用。
（2021/07/25更新表格內容已修正同-033B1，新增level2）
Table 1. IPC/JEDEC J-STD-033 Bake Conditions for Drying SMD’s at the User Site
|
Packageg Body |
Level |
Bake @ 125°C |
Bake @ 90°C/≦5%RH |
Bake @ 40°C/ ≦5%RH |
|||
|
Exceeding Floor Life by >72h |
Exceeding Floor Life by ≦ 72 h |
Exceeding Floor Life by >72 |
Exceeding Floor Life by ≦ 72 h |
Exceeding Floor Life by >72 |
Exceeding Floor Life by ≦ 72 h |
||
|
Thickness |
2 |
5 H |
3 H |
17 H |
11 H |
8 D |
5 D |
|
2a |
7 H |
5 H |
23 H |
13 H |
9 D |
7 D |
|
|
3 |
9 H |
7 H |
33 H |
23 H |
13 D |
9 D |
|
|
4 |
11 H |
7 H |
37 H |
23 H |
15 D |
9 D |
|
|
5 |
12 H |
7 H |
41 H |
24 H |
17 D |
10 D |
|
|
5a |
16 H |
10 H |
54 H |
24 H |
22 D |
10 D |
|
|
Thickness |
2 |
18 H |
15 H |
63 H |
2 D |
25 D |
20 D |
|
2a |
21 H |
16 H |
3 D |
2 D |
29 D |
22 D |
|
|
3 |
27 H |
17 H |
4 D |
2 D |
37 D |
23 D |
|
|
4 |
34 H |
20 H |
5 D |
3 D |
47 D |
28 D |
|
|
5 |
40 H |
25 H |
6 D |
4 D |
57 D |
35 D |
|
|
5a |
48 H |
40 H |
8 D |
6 D |
79 D |
56 D |
|
|
Thickness |
2 |
48 H |
48 H |
10 D |
7 D |
79 D |
67 D |
|
2a |
48 H |
48 H |
10 D |
7 D |
79 D |
67 D |
|
|
3 |
48 H |
48 H |
10 D |
8 D |
79 D |
67 D |
|
|
4 |
48 H |
48 H |
10 D |
10 D |
79 D |
67 D |
|
|
5 |
48 H |
48 H |
10 D |
10 D |
79 D |
67 D |
|
|
5a |
48 H |
48 H |
10 D |
10 D |
79 D |
67 D |
|
|
BGA package >17mm x17mm or any stacked die package (See Note2) |
|
96 H |
As above per package thickness and moisture level |
N/A |
As above per package thickness and moisture level |
N/A |
As above per package thickness and moisture level |
-
Note 2: For BGA packages >17 mm x 17 mm, that do not have internal planes that block the moisture diffusion path in the substrate, may use bake times based on the thickness/moisture level portion of the table.
對封裝大於17mmx17mm的BGA，基材內沒有阻擋濕氣擴散的內層，可以依據表格中的厚度/施敏等級部分來選擇烘烤時間。 -
暴露於車間環境
表示SMD封裝暴露於車間環境超過1個小時上，再放回乾燥箱或是乾燥包裝內，如果符合「短時間暴露」條件，則其暴露車間壽命可以暫停計算，否則需依上表要求烘烤。 -
短時間曝露
如果SMD封裝僅曝露在不超過30℃/60%RH以下環境中，可以使用乾燥包裝或乾燥箱經由室溫來乾燥即可。如果有使用乾燥包裝，而且總暴露時間不超過30分鐘，則原來的乾燥劑可以重新使用。 -
Exceeding Floor Life by ≦ 72H
表示當濕敏零件從真空包裝(MBB，Moisture Barrier Bag)中拿出，開始暴露於溫度低於30°C且相對濕度小於60%RH的環境下，且暴露車間時間在72小時內，可以依據上表的溫度及時間要求，經過烘烤後放入新的乾燥劑於MBB中，則其保存期限就可以重新計算。(工作熊備註：請注意只有MSL的保存期限重計，產品的製造日期及真正壽命不能重算)
下面的表【二】， 為 IPC/JEDEC J-STD-033 針對零件生產廠商出廠零件的烘烤條件規定。
表二中有定義濕敏零件在其製造工廠出廠時，需針對不同MSL等級的零件，採用不同的烘烤條件，這裡對於同一種MSL等級的零件提供了兩種烘烤條件，可以視使用者需要採用。
（2021/07/25更新表格內容已修正同-033B1，新增level2）
Table 2. IPC/JEDEC J-STD-033 Bake Conditions Prior to Dry Packing SMD’s at the Manufacturer’s Site
| Package Thickness 封裝零件的厚度 |
MSL 濕敏等級 |
Bake @ 125C 125°C烘烤 |
Bake @ 150C 150°C烘烤 |
|
≦ 1.4mm |
2 2a 3 4 5 5a |
4 Hours 8 Hours 16 Hours 21 Hours 24 Hours 28 Hours |
3 Hours 4 Hours 8 Hours 10 Hours 12 Hours 14 Hours |
|
> 1.4mm ≦ 2.0mm |
2 2a 3 4 5 5a |
18Hours 23 Hours 43 Hours 48 Hours 48 Hours 48 Hours |
9 Hours 11 Hours 21 Hours 24 Hours 24 Hours 24 Hours |
|
> 2.0mm ≦ 4.5mm |
2 2a 3 4 5 5a |
48 Hours 48 Hours 48 Hours 48 Hours 48 Hours 48 Hours |
24 Hours 24 Hours 24 Hours 24 Hours 24 Hours 24 Hours |
延伸閱讀：
關於MSL常見的問題
封裝濕敏零件烘烤常見問題整理
JEDEC J-STD-033B第四章節-乾燥(中文翻譯)
Moisture Sensitivity Levels (MSL)濕度敏感等級解說 J-STD-020
|
|
訪客留言內容（Comments）
工作熊你好,
讀了關於你的文章後，讓我知道了BGA的最低烘烤條件
但是我現在遇到了一個問題，就是關於BGA烘烤時間的上限有無規定
因為我們的加工廠她會為了作業方便而把所有BGA放在同一烤箱內一直烘烤
有些會長達三天之久
有沒有甚麼規範說明烘烤時間的上限
以上 煩請解答
謝謝
目前是沒有甚麼問題啦…只是它們的SOP中明訂了烘烤的時間及溫度，可是我們的IPQC去稽核時發現了她們並沒有照SOP走…而是都放在烤箱內~有要用在拿出來…所以有些就會放到三天….所以我才會想說有沒有甚麼規範…或是烤太久後會有甚麼影響嗎??
煩請指教
IC 膠體所使用的Compound 經過高溫(>Tg玻璃轉化溫度) 會造成材料的變質
IMC 經過高溫也會讓電子遷移速度加快 ,IMC孔洞增加後 會讓Bond容易脫離
形成 Open 隨溫度與時間的增加 發生機率增加
IC 產品的電性也會隨溫度及時間產生資料的流失
所以高溫越久 不代表對產品越好….
需要烘烤的部份 在於上板時 不要因為水氣產生異常.
工作狂人 您好
請問TSSOP24L 7.8*4.4的封裝體是否需要烘烤?
一般這種產品的包裝方式是Tube裝，此Tube一般無法耐溫烘烤
請教達人 您的經驗是否有其它方式 讓它可以烘烤 或者 讓它可以免除烘烤?
謝謝
請問雄大~PCB的烘烤標準為何?目前我司有兩派說法(一派是用IPC-33B濕敏元件烘烤標準)另一派是(IPC TR-462-1987帶保護性塗層印製板長期貯存的可焊性評價)不知雄大那邊是否有資料可循?
謝謝!
未拆封ic存放有依照條件包裝,期間超過除了照條件烘烤
IC零件過期要依照MSL濕敏零件的要求作烘烤。這個目的是去除零件中的濕氣，以防止零件經回流焊高溫時出現零件分層的問題,會再加測零件的焊錫性，確認零件能不能吃錫以外就不會再產生ic裡面PCB線路問題嗎?
感謝回覆!
未拆封ic存放有依照條件包裝,期間超過除了照條件烘烤
IC零件過期要依照MSL濕敏零件的要求作烘烤。這個目的是去除零件中的濕氣，以防止零件經回流焊高溫時出現零件分層的問題,會再加測零件的焊錫性，確認零件能不能吃錫以外就不會再產生ic裡面PCB線路問題嗎?
你好, 想請問關於MSL等級的規範, 如果我手上的產品規格書標示須為MSL6, 但是J-STD-033中只有標示到LEVEL 5a, 請問是還有其他規範中才會提到level 6的烘烤條件嗎? 都查不太到….謝謝!!
您好,請問若產品是屬於MCM產品(多元件模組)而非單一零件, 這樣烘烤的時間要怎樣定義呢?在封入tape/reel之前,若依照J-STD-030C,要烘烤125C/17hrs(MSL3),但依照選料等級,也不是所有零件都能烤這麼久,選擇+90C or +40C又有時間太長或烘烤不乾的可能.
請問該怎麼運作呢?
您好,近期針對合作封裝廠進行調查MSL3的產品多數烘烤條件為125度8hrs.這樣看來並不符合JEDEC-S-STD-033規範,請問下您知道為何業界大部分條件都是125度8hrs而不follow規範嗎?
大大您好，我想请问，根据标准：IPC/TEDEC J-STD-033D，产品厚度线＞4.5，烘考条件 @40℃+5/-0℃，MSL3，前道工位烘烤结束至包装的时间(≤24H)、前道工位烘烤结束至包装的时间(＞2H，且≤72H)、前道工位烘烤结束至包装的时间(＞72H)分别对应的烘烤时间是多少呀？
非常开心收到您的回复，因为我们的产品有很多种类，标准上面以及您文章上面B1没有直接写出大于4.5mm产品的烘烤条件，需要根据标准文件中附件的公式进行计算，由于我是非专业人士，这个公式对我来说太困难了，周围也没有能帮到我的人，不知道您是否有兴趣和时间计算，如果可以，我会将标准发您邮箱，不行也没关系，再次感谢您的回复，如有打扰，我再次抱歉～
訪客留言注意事項：
1.首次留言須通過審核後內容才會出現在版面上，請不要重覆留言。
2.留言時請在相關主題文章下留言，與主題不相關的留言將會被視為垃圾留言，請善加利用【搜尋框】尋找相關文章，找不到主題時請在「水平選單」的「留言板」留言。
3. 留言前請先用【搜尋框】尋找相關文章，自己做一點功課後再留言。沒有前因後果的內容，工作熊不一定會瞭解你在說什麼，就更無法回答你的問題。
4. 工作熊並非某一方面的專家，所以回答的內容或許會有不正確的地方，服用前還請三思。如果您想詢問關於電路板方面的工程問題，請前先參考這篇文章【詢問工程問題，請提供足夠的資訊以利有效回答】 把自己的問題想清楚了再來詢問，並且請提供足夠的資訊，這樣才能有效回答問題。
5. 工作熊每則留言都會看，但不會每則留言都回答，尤其是只有問候之類的內容。
6. 留言詢問時請注意您的態度，工作熊不是你的「細漢」，更沒有拿你的薪水，所以不接受吆喝工作熊的態度來回答你的問題。
7. 原則上工作熊不接受私下電子郵件、電話、私訊、微信或任何即時通聯絡。
8. 自2021年7月起Google將停止最新文章電子郵件通知，如果你想隨時接收部落格的最新文章可以參考這裡。
電子製造，工作狂人 您好 ,
謝謝你提供了一系列的好文…讓我增進知識….
在此，有個問題欲請教，請給予意見….
1. 一般實務上，是否有廠家進行實驗，調整溼度及溫度(表一表二)以縮短烘烤時間並降低成本？ (網路上我沒有找到相關討論或文獻，如果有，可否提供參考？)
2. 當調整溼度及溫度，又該注意哪些影響因素？ 原材料….