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PCBA大講堂:何種零件需要執行MSL(濕敏等級)?

發布時間 :2016-08-05 14:38 閱讀 : 來源 :技術文章責任編輯 :深圳宏力捷PCBA部
一般電路板上的IC封裝零件都會定義其 MSL(Moisture Sensitivity Level,濕敏等級),可是有許多的朋友似乎還是不太了解 MSL 的目的及其定義。
首先,我們要知道 MSL分類的目的主要在避免封裝零件(一般指 IC 零件)流經「Reflow oven(回流焊爐)」的快速升溫后不會造成零件Delamination的零件分層效應產生。
 
那為何封裝零件流經高溫的Reflow時會有Delamination(分層)的缺失呢?
這是因為IC封裝零件內設計有Lead-frame(導線架)從零件的內部一直延伸到外部,其結合處也通常是IC封裝上下模具的接合處,會比較容易出現封裝的縫隙(gap),如果讓這樣的零件暴露于大氣環境之下,濕氣就有可能會從這些縫隙進入到封裝零件的內部,當零件快速進入高溫環境下的時候,就會因為水氣的膨脹(熱脹冷縮)而把封裝零件撐開造成分層(de-lamination)的缺失。另外BGA零件的分層現象通常從PCB(載板)與封膠之間剝離,因為這個地方也是膠合最脆弱(weak)的地方。
既然分層是因為濕氣進入封裝零件,然后經高溫后膨脹所造成,那么只要零件沒有濕氣入侵的風險,或是零件不需要經過高溫,那么這些零件就不會有分層的風險,也就不需要定義其MSL,也沒有MSL管控的必要。
至于某些不需經過Reflow但須經過 Wave solder(波峰焊)的零件,需不需要定義其MSL?個人覺得應該想一下波峰焊是否有高溫?零件是否有機會被濕氣入侵?如果答案都是「Yes」,那就要定義MSL。
另外,一般未拆封的IC,存放在有溫濕度控制的庫房超過18個月后,如果要使用,根據IPC的規定,必需要再重新烘烤后才可以使用,這是因為濕氣還是會一點一滴地慢慢侵入到包裝內,既使是已經做好MSD(Moisture Sensitive Device)的包裝了也是如此,所以經過18個月后,還是要比照曝露于大氣中的條件再重新烘烤。


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