
MSL是 Mositure Sensitivity Level的簡稱,即濕敏等級,也叫潮敏等級,表征芯片抗潮濕環境的能力,這是一個(ge) 極為(wei) 重要然而卻極容易被電子工程師忽略的參數。
通常芯片裸露在開放的環境下會(hui) 吸收潮氣,潮氣可能順著管腳侵入到芯片塑封體(ti) 內(nei) ,在過SMT回流焊時,潮氣由於(yu) 瞬間的高溫而膨脹,會(hui) 有概率發生所謂“爆米花”(POPCORN)的現象。
根據JEDEC J-STD-020D標準,MSL的分類有8級,具體(ti) 如下:
MSL1 級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/85% RH 無限車間壽命
MSL2 級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 一年車間壽命
MSL2a級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 四周車間壽命
MSL3 級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 168小時車間壽命
MSL4 級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 72小時車間壽命
MSL5 級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 48小時車間壽命
MSL 5a級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 24小時車間壽命
MSL6 級 - 小於(yu) 或等於(yu) 30°C/60% RH 即時車間壽命(對於(yu) 6級, 元件使用之前必 須經過烘烤,並且必須在潮濕敏感注意標貼上所規定的時間限定內(nei) 過回流焊)
這裏特別需要注意,如果環境溫度或空氣濕度大於(yu) 對應等級的限定測試條件,芯片可以裸露在開放環境的時間將短於(yu) 標準中給出的時間。
一旦潮氣進入到芯片內(nei) 部,SMT時就會(hui) 有概率產(chan) 生足夠的蒸汽壓力損傷(shang) 或毀壞元件。常見的損傷(shang) 情況包括塑膠體(ti) 從(cong) 芯片或引腳框上的內(nei) 部分離(脫層)、綁定線焊接損傷(shang) 、芯片損傷(shang) 或芯片內(nei) 部出現裂紋(在芯片表麵無法觀察出來)等。最嚴(yan) 重的情況就是芯片鼓脹和爆裂(即“爆米花”效應)。
另外,潮氣侵入芯片內(nei) 部後,還可能會(hui) 帶來電化學腐蝕,水汽在通電情況下可能會(hui) 被電離生成氫氧根,氫氧根與(yu) 鍵合PAD甚至芯片內(nei) 部的金屬層發生化學反應,從(cong) 而導致出現水合氧化物,而氧化物又會(hui) 吸收一部分水汽,在封裝樹脂與(yu) 金屬界麵中出現較為(wei) 脆弱的部分,導致粘結失效。如果潮氣中存在著鉀、納、氯等離子的話,就會(hui) 大大增加芯片、引線框架以及PAD發生腐蝕的概率,從(cong) 而導致出現分層或者剝離的現象。當發生分層後,潮氣侵入的難度就大大降低,芯片的可靠性也會(hui) 大大降低。
在兼顧成本並結合實際生產(chan) 流程管控的考慮下,大部分芯片會(hui) 選擇MSL3的封裝濕敏等級,並采用真空密封袋包裝,同時會(hui) 放入幹燥劑和濕敏卡。芯片拆包後要盡快完成貼片和測試,然後塗上三防漆等塗料做濕敏防護。一旦發現真空袋漏氣、濕敏卡變色或者拆包後放置時間過長,使用前務必要按照標準流程做烘烤動作,以保證芯片使用的安全。
18luck新利在线娱乐官网的車規產(chan) 品全部采用MSL1等級,部分工業(ye) 級產(chan) 品也采用了MSL1等級,以更好應對不同產(chan) 品係統的苛刻操作環境或者生產(chan) 環境。
成本與(yu) 品質猶如魚與(yu) 熊掌。濕敏等級越高,封裝材料和工藝成本就越高,芯片價(jia) 格也就越貴。電子工程師在選型時就需要根據SMT生產(chan) 管控能力、成品的工作環境和市場定位來選擇能接受的成本、也就是芯片的質量等級。