Circuiti integrati con umidità o sensibilità all'umidità - raccomandazioni per la cottura

Di recente ho acquistato alcuni circuiti integrati che includevano qualcosa che non avevo mai visto prima: un "sensore" di umidità su una striscia di carta con indicatori di colore per alcuni livelli specifici di umidità. Quando la carta raggiunge un determinato livello di umidità, il colore sulla carta cambia colore. Se viene raggiunto quel livello, si consiglia di cuocere l'IC.

Questo porta a due domande a cui non ho ancora trovato risposte:

1.) Raramente, se mai, ho avuto problemi con circuiti integrati statici / ESD. I produttori di chip sono giustamente molto cauti su ESD quando spediscono i loro prodotti. Qui su ee.stack ho visto discussioni sull'ESD con la maggior parte delle risposte in avvicinamento, "non preoccuparti così tanto". È uno scenario simile - in cui potrei semplicemente eliminare gli avvisi e avere ancora un IC funzionante senza cuocerlo dopo aver raggiunto il livello di umidità raccomandato?

2.) Supponendo che faccio bisogno di preoccuparsi - Dopo che ho costruito il mio prodotto, ho ancora bisogno di essere preoccupato per le ripercussioni di queste piccole quantità di umidità sul IC? In altre parole, devo utilizzare un alloggiamento resistente all'umidità nel caso del mio prodotto per gestire l'umidità (questo è qualcosa che potrebbe essere utilizzato in più climi).

Grazie in anticipo.

La preoccupazione principale è che l'imballaggio di plastica attorno ai chip assorba l'acqua. Quando vai a ridisporre quella parte su una tavola, quell'acqua bolle e si espande. Con tale espansione, all'interno della plastica si formano delle bolle: ciò può causare la deformazione della confezione e persino il danneggiamento delle connessioni interne. Gli effetti esterni visibili sono chiamati "popcorning".

Questa sensibilità all'umidità è classificata come Livelli di sensibilità all'umidità (MSL). Ogni parte può essere classificata per la velocità con cui assorbe l'umidità. Numeri più alti indicano una maggiore sensibilità, con MSL 6 parti che richiedono sempre una cottura prima dell'uso. La maggior parte delle parti che ho visto sono MSL 5 / 5a, in cui un periodo di esposizione di 48-24 ore prima di richiedere una cottura. Le migliori pratiche consistono nell'aprire il sacchetto delle parti su una parte sensibile all'umidità appena prima del montaggio; e quindi richiudere la busta dopo aver rimosso la parte. Cerca i livelli di sensibilità all'umidità per ulteriori informazioni.

La mia preoccupazione personale per MSL è proporzionale al numero di schede che sto creando e al costo della parte. Tuttavia, per le schede una tantum, è abbastanza semplice aprire il sacchetto delle parti quando si è pronti per usarlo. Le linee di produzione devono tenere traccia delle ore di apertura di un sacchetto per parti e devono cuocere le parti secondo necessità. È molto probabile che Popcorning si presenti in un processo di riflusso, in particolare nei processi di riflusso ad alta temperatura (ad es. Saldatura senza piombo).

Poiché la sensibilità all'umidità è correlata solo all'aspetto produttivo, non è necessario preoccuparsi una volta che la parte sensibile all'umidità è fissata al PCB. L'unica eccezione è nel caso in cui si desideri rimuovere la parte sensibile all'umidità dalla scheda dopo che è stata sul campo; e vuoi che la parte sia in buone condizioni in seguito. In tal caso, potrebbe essere necessario cuocere la scheda prima di dissaldare la parte.

La pagina 3 di questo documento contiene immagini di effetti popcorning e una tabella dei diversi requisiti MSL.

Analog Devices nelle loro scatole include molto bene il seguente adesivo:

Questo riassume praticamente tutto.

Attenzione - Parti sensibili all'umidità incluse

Se questi campioni devono essere sottoposti a riflusso di saldatura o processi ad alta temperatura, devono essere cotti per 24 ore a 125 gradi Celcius prima del montaggio su scheda. La mancata osservanza di questa prescrizione può comportare la rottura e / o la delaminazione delle interfacce critiche all'interno della confezione.

Riferimento IPC / JEDEC J-STD-033 per ulteriori informazioni

^{Nota: tutti i materiali di produzione verranno consegnati imballati secondo questo standard JEDEC.}

Lo standard JEDEC è disponibile qui: http://www.totech.eu.com/File/IPC-JEDEC-J-Std-033B.1.pdf

Dato che non faccio (ancora) altro che saldare a mano, non ho dovuto cuocere nulla. Non mi piace la mia bolletta elettrica dopo aver cotto qualcosa per 24 ore però ...

Devi solo preoccuparti dell'umidità nei circuiti integrati quando la saldatura a riflusso può causare la rottura del pacchetto. Se li stai saldando a mano, non importa. Non influisce sul funzionamento una volta assemblata la scheda.