MSD受潮后的处理及车间寿命重置

文章要点：

1. MSD受潮后的危害
2. IPC/J-STD-033B规定的几种处理方法
3. 标准中，较高适应性及效率的处理方法介绍（中低温低湿烘烤）
4. 中低温低湿烘烤和传统烘烤的异同以及使用的必要性
5. 现有的产品、产品的差异以及在使用中的注意事项  

　　众所周知，MSD受潮后会产生诸如氧化、可焊性下降、后续加工工艺性下降、可靠性受影响等很多危害，而这些危害主要反映在2种方式： 压力差损伤，及合金线路及管脚氧化

 　　对于可能导致压力差损伤的受潮，通过去除MSD的潮湿，可以重新获得安全，并得到MSD的车间寿命重置；而通常的做法是采用高温（如125°C）烘烤去除MSD的湿气，获得车间寿命的重置；除此之外，IPC/JEDEC J-STD-033B规定了几种不同的方法来对受潮的MSD进行处理；

　　首先，可以通过将受潮的MSD存放在超低湿的环境（如5%RH)下，受潮的MSD中的潮气将逐步析出，并实现车间寿命重置；具体的存放环境、存放时间与MSD的种类、在何种潮湿环境下暴露的时间等因素有关系，可查阅标准（IPC/JEDEC J-STD-033B）了解更多；这种方式的不足在于除湿的时间较长，对某些暴露在潮湿环境下太长时间的MSD没有太大的作用；这种方法主要是用于有较长处理时间的受潮MSD

　　另一种使用较多的传统处理方式是上文提到的高温（如125°C）烘烤，这是一种易获得、效率较高的MSD受潮后处理方法。通常，受潮的MSD在高温处理后可以获得一个比较好的除湿效果；但是随着现在越来越多的芯片封装方式、低温卷带料载具的越来越多的使用、对防氧化及可焊性的要求越来越高等原因，高温烘烤也出现了更多的问题及局限，具体的问题在下文简述

　　标准中推荐的较新的一种方式是采用较低的温度以及超低湿的环境共同作用，从而获得一个适用性与效率兼顾的处理方法，多数选择的参数是40°C+5%RH；我们称呼这种方法为中低温低湿烘烤，并将在下文中以中低温低湿烘烤称呼这种方法

 　　中低温低湿烘烤的主要优点在于其烘烤温度基本选择在40°C ~ 90°C，在这个温度范围中，MSD基本不受氧化的影响，同时多数的低温卷料及盘料都适合在这样的温度下进行处理，而5%RH的低湿环境提高了除湿效率，减少了MSD受潮后再处理的时间，因此，中低温低湿烘烤是几种MSD除湿再处理方法中适用面广，应用范围宽，MSD再处理效率较佳的一种方法；

　　5%RH超低湿存储再处理的方法(主要使用快速超低湿防潮箱（也叫防潮柜、干燥柜、干燥箱）)，在5%RH的存储环境下，MSD受潮后潮气析出速度十分缓慢，MSD再处理的时间会很长，不适合在线做生产工艺上的一环来应用；同时，5%RH存储的方法，只对MSD暴露在潮湿环境中短暂的时间有除湿再生的作用；因此，5%RH的存储环境，更适合用于MSD的长期储存使用

　　相对于5%RH的低湿存储再生，高温烘烤除湿的方法，除湿、再生的效率更高，但是，对于一些高温敏感的MSD来说，高温会带来氧化、导致引脚发黑、可焊性下降的问题。从而影响了高温烘烤的使用范围；而现在的贴装工艺中，使用卷带料也越来越多，诸多低温的卷带料或盘料不能承受高温烘烤，因此，对这些物料的除湿处理也变成难题，而中低温低湿烘烤恰恰解决了这个难题，中低温低湿烘烤即不会导致MSD的氧化，也可以用于低温卷带料、盘料的除湿烘烤。同时，扩展的低湿功能也提高了除湿的效率。

　　现在某些客户认为既然高温可以带来MSD的氧化，同时也不能用于低温物料的烘烤，那么可以使用传统的烘烤箱在40°C或60°C对MSD进行烘烤，但很多时候，在40~60°C的范围，箱内的湿度是在20%RH左右，对这样的温湿度环境，从下面IPC标准中的内容可知，在相同的湿度下，随着温度的上升，MSD的车间寿命在下降，对40~60°C的温度范围，如果湿度是在20%左右，不仅是不能除湿，甚至在一定程度上是在减少MSD的车间寿命；这种情况，主要的可能是，在这样的一个温度范围下，MSD的吸湿能力提高了，20%RH左右的湿度也足以在一定的程度上损害MSD的车间寿命，因此，单纯的40°C或60°C烘烤，对MSD进行除湿处理，是不能保证足够安全的，而使用类似中低温低湿烘烤（如40°C+5%RH的MSD烘烤箱）才是一个正确的选择。

　　另外，一般人认为：MSD在其车间寿命内，即便暴露在潮湿环境中一定的时间，只要不超过其车间寿命，就是安全的；而在一些研究中发现，即便是MSD暴露的时间是在其允许的车间寿命内，由于潮气可能进入MSD内部，仍然可能造成MSD在后续加工中的潜在损伤，因此，对于级别较高和对可靠性要求较高的MSD，较安全的方法，仍然采用中低温低湿设备处理甚至存放。 

现在市场上较少中低温低湿烘烤设备，在选择这些设备的时候，一般应考虑下面的几点因素： 
1. 温度控制是否稳定、可靠：由于中低温低湿烘烤处于一个比较长的周期，安全性和可靠 性是一个必须得到重视的问题；例如加热器件的温度是否会超高？

2. 温湿度的均匀性：这个指标决定了对每一个MSD再处理是否一致，不会由于均匀性的问题导致MSD再处理出现“过处理”或“欠处理”的状态。例如市面上有一些产品是在传统的低湿柜内添加小的加温模块，利用辐射热或小风扇的方法加热，没有独立的风道，在放置MSD进行烘烤时，内部的均匀度无法保证。

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