IPC-JEDEC J-STD-020E CN 2015 非气密表面贴装器件潮湿与再流焊敏感度分级.pdf - 第15页

5.6 再流焊 从 温度/湿度 箱取 出器件 后 ，在不 少 于 15 分 钟 ，不超 过 4 小 时的 情况 下， 使样 本在 按照 表 5-2 和 图 5-1 定义的 适当 的 再流焊条 件下 进行 3 次循环 。 如果从 温度/湿度 箱取 出器件 后 的时间和 首次再 流焊 的 条 件不 满 足 上述要求， 必须依照 5.4 节 和 5.5 节 对 该样 本 进行再烘烤 和 再 吸潮。 两 次再流焊 之 间 的间 隔 时间 应当 …

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• 晶片尺寸/厚度
• 晶圆制造技术/工艺
•互连
• 引线固定胶带的尺寸/位置以及材料
5 程序
推荐的程序是：从预期可能通过的最低潮湿敏感等级开始测试（基于对类似封装知识的了解）。
若发生设备故障、误操作、或电源断电，应当进行工程判断以确保符合本规范的最低目的/要求。
5.1 样本要求
5.1.1 重新分级（鉴定合格的、⽆需附加的可靠性测试的封装）对于一个已经鉴定合格的SMD封
装，在没有附加的可靠性测试情况下进行
重新分级，对于每级潮湿敏感等级，需要分别选出至少22
个单位的样本进行测试。样本内必须要包含至少两个不连续的生产批次，而且每个批次具有几乎相
同的代表性。运输前，样本应当完成所有要求的制造工序。样本组可能需要在一个或多个潮湿敏感
等级上同时进行测试。
5.1.2 分级/重新分级与返⼯ 对于每级潮湿敏感等级，需要分别选出至少11个单位的样本进行测试。
样本内必须要包含至少两个不连续的生产批次，而 且每个批次具有
几乎相同的代表性。运输前，样本
应当完成所有要求的制造工序。样本组可能需要在一个或多个潮湿敏感等级上同时进行测试。测试
过程必须是连续的，直到确定一个通过等级。
除非供应商同意，否则用户不应该对SMD封装进行重新分级。
5.2 ⾸次电性测试 测试适当的电性参数（例如：数据手册的数值、内部规范等）。若有元器件未通
过测试，则需要更换这些元器件，但仍需要遵循5.1.2节的样本要求。
5.3 ⾸次检验 对所有的元器件进行外观目视检查（放大
倍数为40倍）及超声波扫描显微镜检测，
以对6.2.1节的裂纹/分层判定准则建立基准线。
注：本标准并未考虑或建立任何首次检验时分层的接收/拒收判定准则。
5.4 烘烤 在125＋5/﹣0°C下烘烤样本至少24小时。此步骤的目的是去除封装内的湿气，使封装
“干燥”。
注1：在85°C/85％RH（见8.3节）的湿度环境下开始时，如果待测的特定器件的去湿数据显示需要不
同的条
件以获得“干燥”的封装，那么这个烘烤时间/温度可能需要修正。
注2：如果烘烤测试被中断超过15分钟，那么总的中断时间应该不计入烘烤时间。中断时间应该累积
计算并且不能超过1个小时，然后重新整合以确保至少24小时的最低要求。例如，假设中断时间是45
分钟，那么总的烘烤测试时间应是24小时45分钟。如果中断时间大于1个小时，那么应该
重新开始一
个完整的24小时烘烤测试。
5.5 吸潮 参照表5-1列出的每个样本的吸潮要求，将器件放置在一个干净、干燥的浅容器内，封装
体彼此不接触或重叠。参照JESD625，任何时候都应该采取适当的ESD程序保护措施来处理器件。
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5.6 再流焊 从温度/湿度箱取出器件后，在不少于15分钟，不超过4小时的情况下，使样本在按照表
5-2和图5-1定义的适当的再流焊条件下进行3次循环。如果从温度/湿度箱取出器件后的时间和首次再
流焊的条件不满足上述要求，必须依照5.4节和5.5节对该样本进行再烘烤和再吸潮。两次再流焊之间
的间隔时间应当在大于等于5分钟与小于等于60分钟之间。
注1：所有的温度是指封装体中心的温度，测量点位于再流焊时向上的封装体表面（例如：
活虫朝
向）。
如果再流焊时不采用这种常规的活虫朝向（例如：死虫朝向）测量器件的温度，所测得的T
P
温度应当
为活虫朝向所测得的T
P
温度的±2°C以内，这样仍然满足T
C
的要求。否则，应当调整温度曲线以满
足T
C
的要求。
为精确地测量封装本体的实际峰值温度，可采用JEP140所推荐的热电偶测量。
注2：当焊接部件或设定温度曲线时，应该采用相同构造的承载治具（承载盘）通过再流焊炉，或已
验证的具有等效的热负载。
表5-1 潮湿敏感等级
等级
车间寿命
4
吸潮要求
3
标准
加速等量
1
eV
0.40-0.48
eV
0.30-0.39
条件时间 条件
时间
（⼩时） 条件
时间
（⼩时）
时间
（⼩时）
1 不受限 ≤30°C/85％RH
168
＋5/-0
85°C/85％RH A A A
21年 ≤30°C/60％RH
168
＋5/-0
85°C/60％RH A A A
2a 4周≤30°C/60％RH
696
2
＋5/-0
30°C/60％RH
120
＋1/-0
168
＋1/-0
60°C/60%RH
3 168小时 ≤30°C/60％RH
192
2
＋5/-0
30°C/60％RH
40
＋1/-0
52
＋1/-0
60°C/60%RH
472小时 ≤30°C/60％RH
96
2
＋2/-0
30°C/60％RH
20
＋0.5/-0
24
＋0.5/-0
60°C/60%RH
548小时 ≤30°C/60％RH
72
2
＋2/-0
30°C/60％RH
15
＋0.5/-0
20
＋0.5/-0
60°C/60%RH
5a 24小时 ≤30°C/60％RH
48
2
＋2/-0
30°C/60％RH
10
＋0.5/-0
13
＋0.5/-0
60°C/60%RH
6
时间标签
（TOL）
≤30°C/60％RH
时间标签
（TOL）
30°C/60％RH A A A
注1：注意— 为了使用“加速等量”吸潮条件，应该建立其与“标准”吸潮条件之间对应的损伤响应关系（包括电性、吸潮和再流焊后）。或，如
果已 知 封装材 料 内 的湿气扩散的 激 活能（eV）是在0.40-0.48eV或0.30-0.39eV这两个范围内，那么可以使用“加速等量”。加速吸潮时间
有可能因为材料特性的不同而有所区别（例如：模注塑、灌封等）。JEDEC的“JESD22-A120”提供了确定eV的方法。
注2：标准吸潮时间包括了一个24小时的默认值，这个
默认值是指半导体制造商在烘烤之后与密封包装之前的暴露时间（简称为MET）及在分销
商处的最大的袋外暴露时间。
如果实际的MET小于24小时，吸潮时间也会相应减少。如果吸潮条件是30°C/60％RH，则吸潮时间的减少量为每1个MET小时，减少1个小
时。如果吸潮条件是60°C/60％RH，则吸潮时间的相应减少量为每5个MET小时，减少1个小时。
如果
实际的MET大于24小时，吸潮时间必定增加。如果吸潮条件是30°C/60％RH，则吸潮时间的增加量为每1个MET小时，增加1个小时。
如果吸潮条件是60°C/60％RH，则吸潮时间的相应增加量为每5个MET小时，增加1个小时。
注3：供应商在自行承担风险的前提下，可以延长吸潮时间。
注4：“车间寿命”仅参考了湿气/再流焊的相关失效，并未考
虑其它失效机理或因长期储存带来的保存期限问题。
注5：表5-1中的加速吸潮要求可能不适用于无填充料的模封化合物。
2015年1月 IPC/JEDEC J-STD-020E-C
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5.7 最终外观检查 使用光学显微镜（放大倍数为40倍）对器件外部的裂纹进行检查。
5.8 最终电性测试 对所有的器件进行适当的电性测试（例如：数据手册的数值、内部规范等）。
注：由于烘烤可能会影响器件的电性测试，所以引脚氧化或其它类似影响应该考虑。
5.9 最终超声波扫描显微镜 对所有的器件进行超声波扫描显微镜分析。
表5-2 再流焊曲线分类
再流焊曲线特征 锡铅共晶组装 ⽆铅组装
预热/吸潮
最低温度（T
smin
）
最高温度（T
smax
）
时间（T
smin
到T
smax
）
100°C
150°C
60－120秒
150°C
200°C
60－120秒
升温斜率（T
L
到T
P
） 最大值3°C/秒 最大值3°C/秒
液相温度（T
L
）
T
L
以上的保持时间
183°C
60－150秒
217°C
60－150秒
封装体峰值温度T
P
对用户而言，T
P
一定不能超过
表4-1规定的分级温度。
对于供应商而言，T
P
必须等于或
超过表4-1规定的分级温度。
对用户而言，T
P
一定不能超过
表4-2规定的分级温度。
对于供应商而言，T
P
必须等于或
超过表4-2规定的分级温度。
在指定的分级温度（T
C
）5°C以内的
时间（t
p
）*，见图5-1
20*秒 30*秒
降温斜率（T
P
到T
L
） 最大值6°C/秒 最大值6°C/秒
25°C到峰值温度的时间 最长6分钟 最长8分钟
*温度曲线的峰值温度（T
P
）容差定义是供应商的下限值，用户的上限值。
注1：所有的温度是指封装体中心的温度，测量点位于再流焊时向上的封装体表面（例如：活虫朝向）。如果再流焊时不采用这种常规的活虫朝向
（例如：死虫朝向）测量器件的温度，所测得的T
P
温度应当为活虫朝向所测得的T
P
温度的±2°C以内，这样仍然满足T
C
的要求。否则，应当
调整温度曲线以满足T
C
的要求。为精确地测量封装本体的实际峰值温度，可采用JEP140所推荐的热电偶测量。
注2：本文件中的再流焊曲线是针对分级/预处理的，并不能用来确定印制板组装曲线。应该依据具体的生产工艺需要和印制板的设计来开发实际
的印制板组装曲线，且不应该超出表5-2的参数。
例如：如果T
C
是260°C，时间Tp是30秒，对于供应商和用户的区别如下：
对于供应商而言：峰值温度必须至少达到260°C。255°C以上时间必须至少达到30秒。
对于用户而言：峰值温度一定不能超过260°C。255°C以上时间一定不能超过30秒。
注3：测试负载下的所有元器件应当满足分级曲线要求。
注4：除非分级等级有变化或需要更高的峰值分级温度，否则采用旧版本J-STD-020、JESD22-A112（已作废)或IPC-SM-786（已作废）标准中规
定的程序或判定准则已经定义了的SMD封装的潮湿敏感等级不需要按照当前版本进行重新分级。
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