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PCB是濕敏零件(MSD)嗎?PCB也有濕敏等級(MSL)嗎?
嚴格上來說,PCB不是「濕敏零件(MSD, Moisture Sensitive Devices)」,因為在IPC-J-STD-020及IPC-J-STD-033這兩份文件中所規範的濕敏零件都只是針對非密封固態的表面貼片零件(SMD, Surface Mount Device)。但是,溼度確實又會對PCB造成非常嚴重的影響,就如同濕敏零件,一旦PCB吸濕受潮後又快速進入高溫時就會有「分層(de-lamination)」及發生「爆米花效應(Popcorn Effect)」的風險,因此,一般PCB都需要乾燥處理並使用真空防潮包裝(MBB, Moisture Barrier Bag)來存放,而PCB吸濕受潮後也需要烘烤才能進行高溫的焊接製程。
IPC針對PCB的儲存與作業特別制定了一份工業標準IPC-1602(取代IPC-1601),這份文件其實大量參考IPC-J-STD-033內容,並規範PCB包裝時需使用防潮包裝(MBB)且內置濕度指示卡(HIC, Humidity Indicator Card)以及乾燥劑(desiccant),更規定PCB受潮後的建議烘烤(baking)條件,不過其烘烤條件並不是依照PCB的厚度,而是取決於PCB的不同表面處理(finishes),因為相同的溫度與時間會對不同表面處理的材質產生不同的品質影響。
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也就是說PCB雖然不是濕敏零件,但我們卻必須以類似濕敏零件的方法來管控它,當它暴露於大氣環境過久,仍然會吸濕並需要以烘烤(bake)的方式來對PCB進行去濕除潮。
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PCB也有濕敏等級嗎?
至於PCB是否有濕敏等級(Moisture Sensitive Level)?文件中並未明確說明,文件中僅指出PCB的濕敏等級需以PCB的樹脂(resin)材料來判定,而建議的判斷標準則為PCB的含水量,如果焊錫的最高溫度可能高達260℃時,建議含水率(MAMC, Maximum Acceptable Moisture Content)為重量比的0.1%(以下無鉛製程),如果焊錫最高溫度只有230℃時,建議含水率(MAMC)為重量比的0.5%以下(含鉛)。而含水率的量測方法則規定在IPC-TM-650文件中。
所以,如果你還想問PCB的濕敏等級為何?最好的方法就是詢問你的PCB供應商,請供應商依據板材的樹脂測試含水率後,提供PCB可以暴露的產線車間(shop floor)環境溫溼度,以及暴露於車間多久後需要重新烘烤的準則。
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IPC-J-STD-020 JOINT IPC/JEDEC Standard Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Non-hermetic Surface Mount Devices (SMDs)
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IPC-J-STD-033 JOINT IPC/JEDEC Standard for Handling, Packing, Shipping, and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface-Mount Devices
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IPC-1601 Printed Board Handling and Storage Guidelines
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IPC-1602 Printed Board Handling and Storage Guidelines (取代IPC-1601A以後的版本)
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