所謂濕敏零件(Moisture Sensitive Devices)基本上就是泛指那些會(huì)對(duì)【濕氣】敏感的電子零件。

「濕氣」一般也稱為「濕度」，指零件暴露于環(huán)境大氣中的「水蒸氣」含量，這里的環(huán)境通常指稱車間(Floor)，或是零件在離開(kāi)真空防潮包裝后所接觸到的環(huán)境。

請(qǐng)注意：液態(tài)或固態(tài)的水都不能計(jì)算在濕度內(nèi)喔！人體其實(shí)也可以感受到濕度，在濕度高的環(huán)境下，就是你可以感覺(jué)到快下雨又還沒(méi)下雨前那種黏答答的感覺(jué)，全身好像濕漉漉的那種Fu。

那濕氣對(duì)電子零件又會(huì)有何影響呢？這是因?yàn)樗魵獾姆肿訄F(tuán)比液態(tài)或是固態(tài)水都要來(lái)得小，而且小到有機(jī)會(huì)從濕敏零件的縫隙當(dāng)中鉆進(jìn)去，這時(shí)候如果把含有濕氣的零件拿去經(jīng)過(guò)回流焊爐(reflow)直接加熱，想像一下會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題呢？大家應(yīng)該都有煮過(guò)開(kāi)水的經(jīng)驗(yàn)，或是在電視上看過(guò)瓦斯?fàn)t煮開(kāi)水沸騰的畫面，有沒(méi)有看到水煮開(kāi)后水蒸氣可以把鍋蓋整個(gè)往上推的情景，這就是水蒸氣加熱后的影響力，水蒸氣加熱后會(huì)迅速的膨脹，而且可以產(chǎn)生巨大的推力，以前的蒸氣火車就是靠蒸氣來(lái)帶動(dòng)整列火車的，所以你說(shuō)蒸氣的力量是不是很強(qiáng)。

 

回到主題，如果電子零件的內(nèi)部含有水蒸氣并且被迅速加熱到超過(guò)水的沸點(diǎn)，一般無(wú)鉛reflow的溫度最高會(huì)達(dá)到250?C左右，依據(jù)電子零件內(nèi)部的濕度多寡，當(dāng)被加熱的水蒸氣來(lái)不及從零件的縫隙中逸出，最壞的結(jié)果就類似從電子零件的內(nèi)部點(diǎn)燃了一顆炸彈般的爆裂開(kāi)來(lái)，輕者可能會(huì)破壞零件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，重者可能還會(huì)出現(xiàn)零件分層、開(kāi)裂的現(xiàn)象。

既然水蒸氣會(huì)對(duì)電子零件造成這么嚴(yán)重的后果，所以你說(shuō)這些電子零件需不需要管控其水蒸氣？當(dāng)然要，所以工業(yè)標(biāo)淮(IPC)也才會(huì)有濕敏零件(MSD, Moisture Sensitive Devices)管控及濕敏等級(jí)(Moisture Sensitive Levels)定義的標(biāo)淮出現(xiàn)。

那是不是所有需要經(jīng)過(guò)Reflow的電子零件都得擔(dān)心水蒸氣所造成的爆裂破壞問(wèn)題呢？如果僅針對(duì)爆裂(popcorn)問(wèn)題來(lái)回答，深圳宏力捷會(huì)說(shuō)不盡然，因?yàn)榍懊娴钠岬诫娮恿慵仨氁锌p隙讓水蒸氣有機(jī)會(huì)鉆進(jìn)去才會(huì)有問(wèn)題，而且這個(gè)縫隙還不能太大，因?yàn)榭p隙夠大到可以讓膨脹后的水蒸氣膨脹順利逃掉也就沒(méi)事，所以就只有那些擁有小縫隙的零件會(huì)有問(wèn)題咯！

 

哪些電子零件擁有小縫隙呢？就是那些封裝零件啦，所以首當(dāng)其沖的就是IC零件，因?yàn)镮C幾乎都是用上下模具把晶片封裝包起來(lái)的，或一層一層迭起來(lái)的，而上下模具的接合處或?qū)优c層之間就是縫隙產(chǎn)生的地方，所以一般我們指的濕敏零件就是在指這些IC零件，BGA零件可能更慘，因?yàn)榫庋b在載板PCB上面，還有膨脹系數(shù)地問(wèn)題。

另外，大部分的IC零件的內(nèi)部都會(huì)使用金線或銅線來(lái)將晶片上的訊號(hào)傳導(dǎo)出來(lái)，這些細(xì)小的金線或銅線更禁不起濕氣所產(chǎn)生推力的破壞，深圳宏力捷以前做過(guò)IC封裝廠的工程師，知道大部分的IC會(huì)因?yàn)榉庋b的製程限制而有孔洞發(fā)生，如果濕氣沒(méi)有控制好，濕氣真的很容易就會(huì)出現(xiàn)在這些孔洞當(dāng)中，當(dāng)濕氣迅速膨脹后就容易造成問(wèn)題。

 

目前業(yè)界對(duì)「濕敏零件」的定義都局限在封裝零件上的分層(de-lamination)及爆裂(popcorn)問(wèn)題，而且有兩份主要的工業(yè)標(biāo)淮用來(lái)規(guī)范濕敏零件及濕敏等級(jí)：

IPC/JEDEC J-STD-020 Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Non-hermetic Solid State Surface Mount Devices 非密封型固相表面黏著元件的濕度/回流焊敏感度分類 

這一份標(biāo)淮是給零件商用來(lái)判斷并分類其零件符合哪一種濕敏等級(jí)，文件中基本上定義了不同濕敏等級(jí)的測(cè)試濕度及暴露于車間時(shí)間等條件，然后拿去過(guò)回流焊爐來(lái)確認(rèn)其是否符合要求。

IPC/JEDEC J-STD-033 Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices 濕度/回流焊表面黏著敏感元件作業(yè)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、包裝標(biāo)淮 

這一份標(biāo)淮定義濕敏零件應(yīng)該如何使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、及包裝以避免零件受潮和零件在過(guò)回流焊后的可靠性下降。也定義如何使用烘烤條件來(lái)恢復(fù)濕敏零件的干燥程度。 

 

談到這里你應(yīng)該多少對(duì)「濕敏零件」有些了解了吧！不過(guò)你可能會(huì)覺(jué)得納悶，為何很多IC以外的零件也經(jīng)常被要求要執(zhí)行真空干燥包裝做濕度管控，Why？這是因?yàn)闈駳獠恢粫?huì)因?yàn)榧訜嵩斐审w積膨脹引起零件分層問(wèn)題，濕氣也會(huì)加速零件腳的金屬鍍層氧化程度，造成后續(xù)拒焊等焊接問(wèn)題；另外，有些零件的塑膠材質(zhì)會(huì)有吸濕的問(wèn)題，如PA(尼龍)，并在流經(jīng)高溫后發(fā)生零件脆化、變形、異色等問(wèn)題。

因?yàn)檫@些電子零件并沒(méi)有統(tǒng)一的濕度管控條件，無(wú)法用一份統(tǒng)一的標(biāo)淮來(lái)完全規(guī)范，所以只能依照個(gè)別零件的需求來(lái)定義其防潮條件，以目前大部分的電子零件來(lái)看，除了IC零件及電路板(PCB)會(huì)有爆裂分層的風(fēng)險(xiǎn)之外，其他的零件可能就Case by Case了。