電阻電容非溼敏電子零件(Non-SMD)是否也需要管控儲存的濕氣?

這是一位網友問到關於「溼敏零件」濕度管控的問題,相信也是很多在電子工廠的朋友都有的疑問,本文僅就工作熊個人的知識做回答,如果有錯誤也請大家不吝指教。

有網友問到:「非IC封裝零件是否也有類似MSL規範?例如:連接器、頻率元件、電阻電容電感被動元件…等;其次,這些非封裝零件如果在庫房儲存超過一年,是否還能繼續使用?還是烘烤後就可以繼續使用?」

以下是工作熊對「溼敏零件」濕度管控的個人看法:

IC封裝工業標準【IPC JEDEC J-STD-033】對於濕敏零件(MSD)的管控基本上只適用於IC等封裝類的電子零件,其最主要目的在避免封裝零件內部存在濕氣,經過回焊(reflow)急速加熱高溫的過程時發生爆米花(popcorn)或分層(de-lamination)的不良現象。不過,似乎還是有很多朋友對其他非封裝的電子零件(如連接器、頻率元件、電阻電容電感被動元件…等)是否需要管控其濕敏等級而感到傷腦筋。

個人認為,對於其他封裝的電子零件,濕氣的管控並不一定需要,而是要視濕氣對這些電子零件所可能造成的影響及後果來作考慮,工作熊個人沒有辦法告訴大家全部的答案,但基本上可以分成下面兩個面向來思考:

  1. 零件是否使用了容易吸濕的材料。
    以連接器為例,如果使用PA66尼龍之類容易吸濕的樹脂(resin),就必須特別注意其濕氣對材料可能造成的影響。
    就工作熊的經驗顯示,這類PA66樹脂吸濕以後會變脆,尤其是吸濕後經過高溫會變得更脆。如果可以的話,針對無鉛製程應盡量將PA66的樹脂換成LCP的樹脂,這樣可以大大提昇其抵抗濕氣的能力。
    延伸閱讀:
    掀蓋式軟板聯接器(Flip lock connector & right angle connector)
    所以這類容易吸濕後影響性能的電子零件就必須要有濕度管控。
  2. 零件焊腳鍍層暴露於空氣中是否容易引起氧化生鏽。
    相信大部分朋友都知道「濕氣會助長大部分的金屬表面氧化」,如果焊腳的表面處理鍍層是全錫(tin)或全銀(silver),甚至裸銅(copper),建議一定要特別管控其濕度以避免氧化。

(對於大陸那些盜文網站,複製貼上本站文章後,居然還改成自己公司的名字,感到無恥!文章內容部份防止複製編排可能造成您閱讀的不便,請見諒!)

基於上述兩點理由,我只能說電子零件要不要作溼敏管控得視不同零件而定(case by case),工作熊個人建議如下:

另外,如果這些封裝零件儲存在庫房超過一年以上的時間,想再使用,是否需要烘烤?是否烘烤後就可以繼續使用?

這個問題要先看零件焊腳是否已經氧化才能作決定,建議先拿去作「焊性實驗」,如果焊腳已經氧化不能吃錫,那烘烤也沒有用,金屬的「氧化」基本上是一種不可逆的反應(這句話有語病,氧化是可以透過化學方法還原的,就是代價多高),也就是說重新烘烤是無法使已經氧化的焊腳回到沒有氧化前的狀態,因為烘烤的最主要目的只能去除零件的濕氣。

等到焊性確定沒問題後,如果還是不敢確定濕氣是否會對零件造成影響,建議還是將零件送去作低溫烘來去除濕氣吧,這樣可以避免一些不必要的麻煩。

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至於焊腳已經氧化的零件該如何處理?

以工程角度來看,一般我們都不建議繼續使用,因為就算勉強將其焊到PCB上,也難保證其品質是否可以達到設計要求,通常比較好的方法是送回原廠作去氧化處理(也就是前面說的還原)再重新電鍍焊腳,但這樣子不但浪費時間也浪費金錢,就算處理完也不一定可以保證功能都正常,最好的方法還是避免氧化

以上是個人見解,歡迎有經驗的朋友提供自己的經驗及看法。


延伸閱讀:
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)
低濕電子防潮箱協助電路板組裝廠解決潮害問題
Moisture Sensitivity Levels (MSL)濕度敏感等級解說

 
 
訪客留言內容(Comments)

版主您好
感謝您用心經營這個園地,方便工作上有疑慮的時候可以有個參考方向。

最近重新研究零件濕敏等級的時候,在 J-STD-020 E版本上發現它新增跟 J-STD-075 的連結,J-STD-075 定義了 非IC類零件對於焊接溫度極限的管控等級。原以為這是新增的 standard, 結果一查發現它從 2008 年就已經建立。

想詢問一下版主知道 J-STD-075 這個標準嗎? 因為似乎業界大家只習慣用 MSL 卻沒聽說過 PSL ?
DIP IC (Dual In-line Package), 它不是 SMD 但它又是 IC, 這該 follow 哪一份標準好?

dd945,
J-STD-075規定的只是零件可以過波焊或回焊製程,還有其耐溫的限制,與MSL濕敏等級規定除濕要求不同。唯一可以參考的應該只有回焊爐的profile。

請問對於PCBA這種已經不需要再經過製程的成品,零件也都打上去了,放在倉庫等著要出給客戶.
我們是不是可以當作他是在貨運環境下的自然條件來儲存就好?不需要另外對倉庫做溫溼度管制呢?譬如18~30°C , 30~60% RH?

Adam,
如果是以溼敏零件的角度來看,PCBA不需要管控濕度,因為不需要再過高溫,不會有零件爆開問題。
但是不同的PCBA考慮的點會不一樣,有些人擔心PCBA放在倉庫過久濕度會影響鈕扣電池的壽命,有些PCBA因為鍍金太薄或是有其他電性接觸目的,擔心氧化,會做防潮包裝。
所以,最終要是個別PCBA的特性而定。

有新文章已打件完成所有板階作業的PCBA需要有溫濕度管控包裝嗎?

如果有個PCBA產品, 需要Router 後–> 功能–> baking –> reel 包裝 在未測試功能前的暫時保存, 放乾燥箱不是 ipc 或相關規範的必要, 但在乾燥箱可以 降低焊錫或ic 的接觸水氣/ 氧化 , 這樣理解對嗎? 謝謝

SUN,
所以這個產品包裝到客戶的手上還要再焊接吧?
氧化的要素空氣(氧氣)、水、溫度。乾燥箱只是防潮,沒有防氧氣,所以最好是真空包裝。


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