问:湿敏元件为什么要烘烤?不烘烤直接过回流焊会怎样?MSL等级是什么意思?怎么判断元件是否需要烘烤?
答: 湿敏元件(MSD)是PCBA生产中容易被忽视但影响很大的一个环节。塑料封装IC、BGA、QFN等元件在存储过程中会吸收空气中的水分。如果在回流焊前没有充分烘烤,内部水分在高温下迅速汽化膨胀,导致元件内部开裂——这就是“爆米花效应”。这类损伤在出厂测试中可能发现不了,但在长期使用中会逐渐暴露。
一、什么是湿敏元件?
湿敏元件是指塑料封装中容易吸收水分的元件,包括BGA、QFN、QFP、SOP等塑料封装IC。陶瓷封装和金属封装元件吸湿性较低,不属于湿敏元件。
二、MSL等级的含义
MSL(Moisture Sensitivity Level)是湿敏等级,分为1-6级。MSL 1级:无需烘烤,可无限期暴露。MSL 2级:暴露时间≤1年。MSL 2a级:暴露时间≤4周。MSL 3级:暴露时间≤168小时。MSL 4级:暴露时间≤72小时。MSL 5级:暴露时间≤48小时。MSL 5a级:暴露时间≤24小时。MSL 6级:必须烘烤后使用。
三、爆米花效应的危害
元件内部吸收的水分在回流焊高温(235-245℃)下迅速汽化膨胀,产生的压力可能导致:元件内部开裂、焊球与封装分离、引脚断裂、长期可靠性下降。这些损伤在出厂测试中可能无法发现,但在客户端使用中会逐渐暴露。
四、烘烤工艺的参数
烘烤温度:通常125℃。烘烤时间:根据元件厚度和MSL等级确定,通常24-48小时。烘烤后应在规定时间内完成焊接(通常24小时内)。
五、如何判断元件是否需要烘烤
看包装上的MSL等级标签。看湿度指示卡是否变色。如果包装破损或湿度指示卡变色,元件需要烘烤。捷创电子在IQC来料检验中确认元件的MSL等级和存储条件,受潮元件烘烤后才能上线。
六、总结
湿敏元件烘烤是PCBA生产中不可省略的工序。MSL等级决定了元件的暴露时间和烘烤要求。如果项目涉及BGA、QFN等塑料封装IC,建议在提交资料时备注“湿敏元件管控要求”,工程师会提供专项烘烤方案。