SMT原件的分级与考试

一、主旨

此IPC/JEDEC J-STD-020C之主旨是针对非密封性各种贴装SMT半导体元件，就湿气〈吸潮） 敏感进行试验与分级，以提醒半导体业者们在封装、储存，与后续持取使用中应注意如何防潮，以因应无铅之高温焊接或重工之考验，减少由于吸湿而造成瞬间汽化所引发之强大应力，此种应力将导致元件内部、介面或外缘的涨爆或开裂，也就是所谓的"爆米花"现象。至于早期DIP双排脚插孔波焊之封装元件，由于其IC本体并未直接面对热源，而是隔著PCB远离强大波峰而进行引脚插焊，而此种通孔插装之波焊IC并不受本规范之管辖。

图1、左上图为伸脚封装品因吸潮又受强热而顶破封胶的示意情形，左下为封装体吸湿开裂前的鼓涨外观。右图为BGA 载板与晶片间所印银胶因吸湿而开裂的情形。

图2、左图为顶部浇模之IC封装体，其封胶本身即容易吸湿与透水。右为BGA封体的晶片与载板间，其紫色层即为安晶用的银胶，也容易吸水及爆米花。

是故上游的IC元件商，应将其吸湿敏感性，在通过两段考试后所取得的分级水淮，据实以告下游组装焊接的业者们，使在善意的事先提醒下，得以採取必要的避险行动，减少灾难的发生与财务损失。由于SMT丁元件本体必须直接面对强大热源，故通常贴装者要比引脚插焊者更易发生爆米花现象，因而不得不小心预防以减少损失

图3、左图为湿敏性SMD式IC专用保护袋外的警示性贴纸，其右上角即为JEDEC与JEITA就MSL方面的分级。右下图与右上图均为JEDEC湿敏水淮（MSL）之画面。

二、贴装元件之分级与考试

（一）、分级与试焊滠度
由于各种SMD式封贴装元件（不一定是IC，在锡膏熔焊中，其本体皆须直接面对热源而容易开裂。由于板面上还需分别贴装大小不同的其他元件，为考虑大件者均须全数焊妥起见，其迴焊〈温时）曲线的设定对小件者难免形成过热，常使得小件与厚件较容易爆裂。下表4-1 〈有铅）及表4-2 〈无铅）之内容，即按元件厚薄及体积大小， 而分别配置不同的迴焊峰温，以因应不同机种的迴焊。

表内星号之公差说明：元件供应商必须针对已认证的元件，在到达此处所列之各项分级温度时，仍能保证其对製程之相容性。

（1）、当产线按可变动能力所设定迴焊曲线之公差为十0℃与一 X℃时，为求温时曲线受到良好管制起见，其製程变化不可超过5℃。供应商须保証其产品于峰温中之製程相容性，各种温度数据已列于4.2表中。

（2）、此处所谓的封装体积，尚包括本体外之接脚与额外贴著各式散热座在内〈如球脚、凸块、引垫、引脚等）。

（3）、迴焊中元件可到达的最高温度，与元件之厚度及体积均有关。採用空气(或氮气）对流加热之热源者，虽可降低元件间热量的落差，但由于各SMD热容量的不同，其间之热差仍然难以彻底消除。

（4）、凡欲採无铅焊接之组装製程者，必须要遵守无铅之分级温度与迴焊之温时曲线，亦即表4-2所列之焊温。至于有铅者须按表4-1所列之焊温，及表5-2所列之两种迴焊曲线，共同对样板进行考试评估。

（二）、无铅重工〈返修）能力
按上述4-2之规定者，可耐无铅焊接之封装元件，须在离开乾箱或烤箱后8小时内，得于260℃以下进行重工。