ZY090104 MSD控制技术要求.docx
《ZY090104 MSD控制技术要求.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ZY090104 MSD控制技术要求.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
ZY090104MSD控制技术要求
CQZY
重庆组源通信技术有限公司
技术文件
MSD控制技术要求
文件编号
ZY090104
版本号
A1
修改码
0
分发号
编制
闫欢
审核
廖楠
批准
廖楠
2009年1月23日发布2009年2月3日实施
重庆组源通信技术有限公司发布
1
目的、范围与简介:
1.1目的
为改进MSD控制水平，有效提高产品质量和可靠性，同时，提高技术人员对潮敏器件的认识水平，规范生产过程中对易潮敏器件的正确处理。
1.2范围
本规范规定了潮湿敏感器件等级要求、包装要求、操作及处理方法等方面的技术指标和控制措施。
本规范适用于重庆组源通信技术有限公司潮湿敏感器件的控制。
外协厂商均参照本规范执行。
1.3简介
本规范遵照IPC/JEDEC有关的潮敏标准拟制，主要体现潮湿敏感器件在公司控制处理各环节的规范性要求。
本规范由塑封器件潮湿敏感定义、潮湿敏感器件分级要求、潮湿敏感器件包装要求、潮湿敏感器件干燥要求、潮湿敏感器件使用及注意事项等内容组成。
1.4关键词
潮湿敏感、MSD、MSL、温度、相对湿度、干燥、烘烤、MBB
2规范性引用文件
序号
编号
名称
1
J-STD-020C
Moisture/ReflowSensitivityClassificationforPlasticIntegratedCircuitSurfaceMountDevices
2
J-STD-033B
StandardforHandling,Packing,Shipping,andUseofMoisture/ReflowSensitiveSurfaceMountDevices
3术语和定义
PSMD（PlasticSurfaceMountDevice）：
塑料封装表面安装器件。
MSD（MoistureSensitiveDevice）：
潮湿敏感器件。
指非气密性封装的表面安装器件。
MSL（MoistureSensitiveLevel）：
潮湿敏感等级。
指MSD对潮湿环境的敏感程度。
MBB（MoistureBarrierBag）：
防潮包装袋。
MBB要求满足相应指标的抑制潮气渗透能力。
仓储寿命（ShelfLife）：
指干燥包装的潮湿敏感器件能够储存在没有打开的内部环境湿度符合要求的湿气屏蔽包装袋中的最短时间。
车间寿命（FloorLife）：
指湿度敏感器件从湿度屏蔽包装袋中取出或干燥储存或干燥烘烤后到过回流焊接前的时间。
制造商曝露时间（MET）：
制造商烘烤完成至烤箱取出，到器件到达最终用户之前可能暴露到大气环境条件的最大累积时间。
干燥剂：
一种能够保持相对低的湿度的吸收剂。
4塑封器件潮湿敏感定义
由于塑料封装材料的非气密性，塑封器件在潮湿环境中容易吸收水汽。
表面安装工艺（回流焊接）时，塑料封装体内吸收的水汽在高温条件下气化膨胀，引起器件封装分层或内部损坏等可靠性缺陷。
具有该类吸潮特征的器件定义为潮湿敏感器件（MSD）。
MSD潮湿敏感特性的主要影响因素包括：
a、封装因素：
封装体厚度和封装体体积；
b、环境因素：
环境温度和环境相对湿度；
c、暴露时间的长短。
备注：
1）、MSD包括但不限于PSMD。
任何潮气可渗透材料封装的表面安装工艺器件均为MSD。
2）、PSMD潮湿敏感定义MSD在表面回流焊接工艺时的高温暴露要求。
采用其它非回流焊接工艺进行安装的MSD，安装时如果器件封装体温度<200℃，可不在MSD控制范围内。
5潮湿敏感器件分级要求
潮湿敏感等级（MSL）定义：
根据JEDECJ-STD-020C潮湿敏感器件分级标准要求，
MSL定义如表1：
潮湿敏感等级（MSL）
车间寿命要求（FloorLife）
时间
环境条件
1
无限制
≤30℃/85%RH
2
1年
≤30℃/60%RH
2a
4周
≤30℃/60%RH
3
168小时
≤30℃/60%RH
4
72小时
≤30℃/60%RH
5
48小时
≤30℃/60%RH
5a
24小时
≤30℃/60%RH
6
使用前必须进行烘烤，并在警告标签规定的时间内焊接完毕。
≤30℃/60%RH
表1MSL的定义
6潮湿敏感器件包装要求
6.1MSD干燥包装要求
MSD干燥包装由密封在防潮包装袋（MBB）中的干燥剂材料、湿度指示卡（HIC）和潮敏标签等组成。
不同MSL的MSD干燥包装有详细要求，具体见表2：
敏感等级
包装前干燥
指示卡
干燥剂
湿度敏感识别标签
警示标签
1
可选
可选
可选
不要求
不要求（按220~225℃分级）
要求（不按220~225℃分级）
2
可选
要求
要求
要求
要求
2a-5a
要求
要求
要求
要求
要求
6
可选
可选
可选
要求
要求
表2MSD包装要求
MSD干燥包装的干燥剂材料用量参考6.2.2要求。
典型MSD干燥包装组成原理见图1：
图2典型MSD干燥包装组成原理
6.2MSD包装材料要求
6.2.1防潮包装袋（MBB）
应满足MIL-PRF-81705，并要求具有弹性，ESD防护，抗机械强度以及防戳穿，袋子应可以加热密封，水蒸气透过率应小于0.002gm/in2（在40℃，按“E”ASTMF392的条件的24小时内弯曲试验）。
6.2.2干燥剂材料
干燥剂材料要求满足MIL-D-3464TypeⅡ标准，有维持≤5%RH的吸潮能力。
干燥剂材料具有无尘、非腐蚀性和满足规定吸潮能力要求等特点。
干燥剂材料包装在潮气可穿透干燥袋（通常为高密度聚乙烯材料）中，干燥袋定义材料的吸潮能力，与材料体积无关。
可维持≤5%RH吸潮能力要求的干燥剂材料在≤30℃/60%RH环境条件中暴露时间不超过30分钟，认为是活性干燥剂（可直接使用）。
干燥剂重新激活后的吸潮能力要求达到其原始能力的80%。
除非有重新激活措施保证，干燥剂材料不允许重复使用。
常用干燥剂材料参数见表3：
干燥剂材料
吸潮能力
重激活条件
单位用量（Unit）
干燥剂能否重复使用
活性粘土（ActivateClay）
好
118℃
33g
可以
硅胶（SilicaGel）
好
118℃
28g
可以
分子筛（MolecularSieve）
极好
＞500℃
32g
不可以
表3常用干燥剂材料
6.2.3湿度指示卡（HIC）
湿度指示卡（HIC）要求满足MIL-I-8835标准，且最少包含5%RH、10%RH、60%RH3个色彩指示点。
HIC通常由包含氯化钴（CobaltChloride）溶剂的吸水纸组成，其外形要求如图2所示。
图2湿度指示卡（HIC）要求
◆干燥密封MBB包装中如果HIC5%RH色彩指示点变为粉红色，而10%不为蓝色，则2A-5A级的MSD需进行烘烤处理后重新密封包装；
◆干燥密封MBB包装中如果HIC60%RH色彩指示点不为蓝色，所有MSD（2级及2级以上）需进行烘烤处理后重新密封包装；
备注：
根据公司实际来料情况，如果来料指示卡为包含5%、10%、15%3个色彩指示点的HIC，则说明厂家使用的是JSTD033A的标准，可以让步使用，但是需要向厂家要求其承诺按照JSTD033B要求的改进计划。
下表列出了常见的不同湿度对应于不同颜色。
2%RH
5%RH
10%RH
55%RH
60%RH
65%RH
5%
蓝色（干）
淡紫色
粉红色（湿）
粉红色（湿）
粉红色（湿）
粉红色（湿）
10%
蓝色（干）
蓝色（干）
淡紫色
粉红色（湿）
粉红色（湿）
粉红色（湿）
60%
蓝色（干）
蓝色（干）
蓝色（干）
蓝色（干）
淡紫色
粉红色（湿）
表4：
不同湿度的颜色对照表
6.3潮湿敏感标签
6.3.1潮湿敏感标签
潮敏识别标签（MSIL）和警告标签要求符合JEDECJEP113标准。
MSIL（Moisture-sensitiveIdentifyLabel），潮敏识别标签，其要求见图3：
图3潮敏识别标签
Moisture-sensitiveCautionLabel，潮敏警告标签，其要求见图4。
潮敏警告标签必须包含器件MSL、最高回流焊接温度、存储条件和时间、包装拆封后最长存放时间、受潮后的烘烤条件以及包装的密封日期等相关信息。
图4潮敏警告标签
6.3.2特殊MSD的标签要求
a、6级MSD标签要求：
非MBB包装的6级MSD必须包含潮敏识别标签和潮敏警告标签，且必须粘贴在运输容器上。
b、1级MSD标签要求：
1级MSD分级时如果最高回流焊接温度超过220～225℃，MSD包装必须包含潮敏警告标签且注明最高回流焊接温度；如果包装上的条码已经包含最高回流焊接温度等潮敏相关信息，也可不使用潮敏警告标签；
1级MSD分级时如果最高回流焊接温度为220～225℃，包装中可不使用潮敏警告标签。
7潮湿敏感器件操作要求
7.1MSD包装储存环境条件/存储时间要求
MSD一般采用真空MBB密封包装。
密封MSD包装存储环境条件要求：
≤40℃/90%RH。
密封MSD包装储存期限要求：
≤1年（从MSD密封日期开始计算）。
超存储期MSD在使用前必须进行干燥处理和器件引脚可焊性检测。
7.2MSD车间寿命降额要求
MSD包装拆封后的一般要求在≤30℃/60%RH环境条件下存放，但公司存储条件可能不满足上述要求。
因此，根据公司生产环境的实际情况，参考J-STD-033B标准，定义MSD车间寿命的降额要求，具体见表5：
封装类型以及元件体厚度
敏感度等级
5%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
≥3.1mm
包括PQFPs＞84Pins
PLCCs所有的MQFPs或所有的BGA＞1mm
2a
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
94
124
167
231
44
60
78
103
32
41
53
69
26
33
42
57
16
28
36
47
7
10
14
19
5
7
10
13
4
6
8
10
35℃
30℃
25℃
20℃
3
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
8
10
13
17
7
9
11
14
6
8
10
13
6
7
9
12
6
7
9
12
4
5
7
10
3
4
6
8
3
4
5
7
35℃
30℃
25℃
20℃
4
∞
∞
∞
∞
3
5
6
8
3
4
5
7
3
4
5
7
2
4
5
7
2
3
5
7
2
3
4
6
2
3
3
5
1
2
3
4
1
2
3
4
35℃
30℃
25℃
20℃
5
∞
∞
∞
∞
2
4
5
7
2
3
5
7
2
3
4
6
2
2
4
5
1
2
3
5
1
2
3
4
1
2
2
3
1
1
2
3
1
1
2
3
35℃
30℃
25℃
20℃
5a
∞
∞
∞
∞
1
2
3
5
1
1
2
4
1
1
2
3
1
1
2
3
1
1
2
3
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
1
2
35℃
30℃
25℃
20℃
2.1mm~3.1mm
包括PLCCs（矩形）18-32Pins
SOICs（宽体）
SOICs≥20Pins
PQFPs≤80Pins
2a
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
58
86
148
∞
30
39
51
69
22
28
37
49
3
4
6
8
2
3
4
5
1
2
3
4
35℃
30℃
25℃
20℃
3
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
12
19
25
32
9
12
15
19
7
9
12
15
6
8
10
13
5
7
9
12
2
3
5
7
2
2
3
5
1
2
3
4
35℃
30℃
25℃
20℃
4
∞
∞
∞
∞
5
7
9
11
4
5
7
9
3
4
5
7
3
4
5
6
2
3
4
6
2
3
4
5
1
2
3
4
1
2
2
3
1
1
2
3
35℃
30℃
25℃
20℃
5
∞
∞
∞
∞
3
4
5
6
2
3
4
5
2
3
3
5
2
2
3
4
2
2
3
4
1
2
3
4
1
1
2
3
1
1
1
3
1
1
1
2
35℃
30℃
25℃
20℃
5a
∞
∞
∞
∞
1
2
2
3
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
1
2
0.5
0.5
1
2
0.5
0.5
1
1
35℃
30℃
25℃
20℃
＜2.1mm
包括
SOICs＜18Pins
所有TQFPs，TSOPs或所有BGAs＜1mm
2a
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
17
28∞
∞
1
1
2
2
0.5
1
1
2
0.5
1
1
1
35℃
30℃
25℃
20℃
3
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
8
11
14
20
5
7
10
13
1
1
2
2
0.5
1
1
2
0.5
1
1
1
35℃
30℃
25℃
20℃
4
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
7
9
12
17
4
5
7
9
3
4
5
7
2
3
4
6
1
1
2
2
0.5
1
1
2
0.5
1
1
1
35℃
30℃
25℃
20℃
5
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
∞
7
13
18
26
3
5
6
8
2
3
4
6
2
2
3
5
1
2
3
4
1
1
2
2
0.5
1
1
2
0.5
1
1
1
35℃
30℃
25℃
20℃
5a
∞
∞
∞
∞
7
10
13
18
2
3
5
6
1
2
3
4
1
1
2
3
1
1
2
2
1
1
2
2
1
1
1
2
0.5
1
1
2
0.5
1
1
1
35℃
30℃
25℃
20℃
表5推荐的MSD车间寿命要求（单位：
天）
7.3MSD干燥技术要求
7.3.1长期暴露MSD的干燥要求
MSD如果暴露时间较长（不满足7.3.2节条件），可参考MSD烘烤条件（表7）进行重新干燥处理。
重新干燥后MSD密封在有活性干燥剂包装的MBB中可恢复仓储寿命（ShelfLife）。
短期暴露MSD的干燥要求
7.3.2短期暴露MSD的干燥要求
MSD潮湿环境中暴露时，参考表6的要求可重新进行干燥处理。
MSL
暴露时间
暴露环境条件
车间寿命
干燥箱（≤5%RH）存放时间要求
烘烤要求
仓储寿命恢复条件
所有
＞车间寿命
见表5
恢复
无
见表7
干燥包装
2、2a、3、4
≤12小时
≤30℃/60%RH
恢复
≥5倍已暴露时间
无
无
5、5a
≤8小时
≤30℃/60%RH
恢复
≥10倍已暴露时间
无
无
2、2a、3
累积暴露时间≤车间寿命
≤30℃/60%RH
暂停
任意时间
无
无
表6MSD干燥技术要求
备注：
车间寿命“恢复”定义了MSD的最大暴露时间，车间寿命“暂停”定义了MSD的剩余暴露时间。
MSD在≤30℃/60%RH环境中暴露时间较短（见表6），可使用干燥箱（维持≤5%RH）存放的方法进行干燥处理，具体要求如下：
a、2、2a、3、4级MSD如果暴露时间不超过12小时，5倍已暴露时间的干燥箱存放可重新恢复车间寿命。
b、5、5a级MSD如果暴露时间不超过8小时，10倍已暴露时间的干燥箱存放可重新恢复车间寿命。
c、2、2a、3级MSD如果累积暴露时间不超过车间寿命，干燥箱存放可停止已暴露时间的累计，进行a定义的时间干燥处理可重新恢复车间寿命。
7.4MSD烘烤技术要求
2级以上MSD，若超过包装拆封后存放条件及车间寿命要求，或密封包装下存放时间过长（见警告标签上密封日期及存放条件，如果湿度指示卡指示袋内湿度已达到或超过需要烘烤的湿度界限）或存放、运输器件造成密封袋破损、漏气使器件受潮，要求回流焊前必须进行烘烤。
对于受潮MSD，一般可按照厂家原包装袋上警告标签中的烘烤条件进行烘烤。
对于厂家没有相应要求的，推荐采用高温烘烤（125℃）的方法。
如果MSD载体（如卷盘、托碟）不能承受125℃高温，建议使用高温载体进行替换。
MSD载体替换过程中注意防止器件ESD损伤。
一般MSD烘烤处理不建议使用低温烘烤条件。
烘烤条件的具体要求如下：
对于不同等级以及暴露于湿度小于60%的环境中的湿度敏感性器件，可按一个可接受的干燥方式干燥来置零落地寿命时钟。
如果被烘干并密封于带干燥剂的湿气屏蔽包装袋内，仓储寿命可被置零。
1用于烘烤的烘箱要求通风以及能够在湿度小于5%的条件维持要求的温度。
2如果制造厂家没有特别声明，在高温载体内运输的表贴元件可在125℃条件下烘烤。
3在低温载体内运输的表贴元件不可以在温度高于40℃条件下烘烤，如果较高温度的烘烤被要求，则应将低温载体撤去换上耐高温的载体。
4纸或塑料载体（比如纸盒，气泡袋，塑料包裹等）在烘烤之前应先将其撤离，橡胶带或塑料托盘在125℃烘烤时也应撤离。
注：
1）用手搬运可能造成机械或ESD损坏，因此，烘烤后以及干燥的环境用手工搬动器件时要特别注意ESD防护。
2）如果表贴器件被放在一个没有烘干载体的干燥袋中，请参考6.1。
3）若载体材料需要再利用，在再利用前需咨询该材料的确切规格。
4）当表贴器件达到规定温度时烘烤时间开始。
5可焊性限制
烘烤的过程中可能导致氧化或端面金属化合物，这样就有可能引起在器件装配时可焊性变差，考虑到可焊性，烘烤的时间以及温度必须要限定，除非制造厂家指示，在高于90℃不高于125℃的条件下烘烤时间不应超过96小时，如果温度不高于90℃，烘烤时间没有限制，如果要采用高于125℃烘烤，必须咨询厂家。
封装体
等级
烘烤@125℃
烘烤@90℃
≤5%RH
烘烤@40℃
≤5%RH
超过落地寿命>72h
超过落地寿
≤72h
超过落地寿命>72h
超过落地寿命≤72h
超过落地寿命>72h
超过落地寿命≤72h
厚度
≤1.4mm
2
5h
3h
17h
11h
8d
5d
2a
7h
5h
23h
13h
9d
7d
3
9h
7h
33h
23h
13d
9d
4
11h
7h
37h
23h
15d
9d
5
12h
7h
41h
24h
17d
10d
5a
16h
10h
54h
24h
22d
10d
厚度
＞1.4mm
≤2.0mm
2
18h
15h
63h
2d
25d
20d
2a
21h
16h
3d
2d
29d
22d
3
27h
17h
4d
2d
37d
23d
4
34h
20h
5d
3d
47d
28d
5
40h
25h
6d
4d
57d
35d
5a
48h
40h
8d
6d
79d
56d
厚度
＞2.0mm
≤4.5mm
2
48h
48h
10d
7d
79d
67d
2a
48h
48h
10d
7d
79d
67d
3
48h
48h
10d
8d
79d
67d
4
48h
48h
10d
10d
79d
67d
5
48h
48h
10d
10d
79d
67d
5a
48h
48h
10d
10d
79d
67d
BGA封装＞17mm×17mm或任何堆叠的管芯封装
2-6
96h
参照上面的封装厚度以及敏感等级
不适用
参照上面的封装厚度以及敏感等级
不适用
参照上面的封装厚度以及敏感等级
表7已装配的或未装配的表贴封装器件的干燥参考条件
封装体厚度
等级
烘烤@125℃
烘烤@150℃
≤1.4mm
2
7h
3h
2a
8h
4h
3
16h
8h
4
21h
10h
5
24h
12h
5a
28h
14h
＞1.4mm
≤2.0mm
2
18h
9h
2a
23h
11h
3
43h
21h
4
48h
24h
5
48h
24h
5a
48h
24h
＞2.0mm
≤4.5mm
2
48h
24h
2a
48h
24h
3
48h
24h
4
48h
24h
5
48h
24h
5a
48h
24h
表8暴露在湿度大于60%条件下在干燥包装前进行烘烤的默认烘烤时间
7.5在用户现场能够暂停或置零落地寿命时钟条件
在用户现场能够暂停或置零落地寿命时钟条件见下表9。
等级
暴露时间@
温度湿度
落地寿命
干燥时间@对应湿度
烘烤
货架寿命复位
2，2a，3，4，5，5a
任意时间@
≤40℃/85%RH
置零
NA
表4
干燥包装
2，2a，3，4，5，5a
＞落地寿命@
≤30℃/60%RH
置零
NA
表4
干燥包装
2a，3，4
＞12小时@
≤30℃/60%RH
置零
NA
表4
干燥包装
2，2a，3，4
＞12小时@
≤30℃/60%RH
置零
5倍暴露时间
升级会员 