符合J-STD-033标准的湿度敏感器件用干燥箱的选型问题

2014-09-24 09:03  下载量:0

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符合J-STD-033标准的湿度敏感器件用干燥箱的选型问题 1,干燥箱的应用和选型不当存在的问题。潮湿气体会透过封装材料及元器件的接合面进入到IC器件的内部,造成内部电路氧化腐蚀短路,以及组焊接过程中的高温会使进入IC内部的潮湿气体受热膨胀产生压力,使塑料从芯片或引脚框上的内部分离(脱层)、线捆接损伤、芯片损伤、内部裂纹和延伸到元件表面的裂纹,甚至发生元件鼓胀和爆裂,又称为“爆米花”,这将导致组装件返修甚至报废。更为重要的是那些看不见的、潜在的缺陷会溶入到产品中去,使产品的可靠性出现问题。而非IC类电子元件,也存在潮湿的危害问题。 潮湿对电子元器件的危害,已成为一项非常严峻的事情,随着潮湿敏感性元件 使用的增加,诸如薄的密间距元件和球栅阵列,这个问题就越严重,对电子企业的品管提出了严重的挑战。为此,美国电子工业联合会(IPC)和电子元件焊接工程协会(JEDEC)之间共同研究制定和发布了 IPC-M-109, 潮湿敏感性元件标准和指引手册,对电子产品的 防潮除湿问题提出和制定了标准,并成为全球电子工业遵循的标准。在IPC-M-109中的IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD的处理、包装、装运和使用标准中,对在在潮湿空气之中暴露过的IC,制定了将其放置在RH10%干燥箱中,以恢复IC寿命的规定。 于是各电子企业纷纷计划购买能将箱内湿度控制在RH10%以下的常温自动干燥箱(又称干燥柜、电子干燥箱等名称)。因此对这种产品的选型问题,就提上了桌面。 由于这种常温自动干燥箱属新兴产品,一般用户对其情况不了解,而易被产品的价格和外观等 表面显现左右,或易受推销者的诱导,因此在选型上往往难以正确选取。事实上国内各地已有不少用户在购买后经使用感到产品不尽如人意,并集中表现在以下几个方面: 1, 除湿时间长。从RH70-80%左右的室内湿度将到RH10%以下快的要8-12小时以上,慢的3-5天,甚至10天半月之久,有的就始终湿度下不来。 2, 当达到RH10%以后,一旦开门取放物品,室内高湿度空气进入箱内,干燥箱却并不能立即开始除湿,而是要经过长达约2小时以上的不除湿的“预运行”后,才开始除湿,运行一段时间后又进 入不除湿的“预运行”阶段,如此反复,经长时间的除湿才能又降到RH10%。这对用户的使用极不方便。迫于无耐,有些用户只有调整生产节奏来适应干燥箱的节奏,或者只有不常用的才放进去作为存储型使用。而对于想将干燥箱做工具使用的用户,就达不到购买目的。 3, 产品寿命和可靠性问题。有些产品短的才使用几个月,长的使 用两三年就陆续除湿不除湿的故障。而有些产品使用已长达10年以上,却仍然工作正常没有故障。 4, 抗静电问题。有些产品无抗静电措施,导致IC受静电损坏。 根据上述问题存在的原因,有必要对常温自动干燥箱这类产品的结构进行分析,找出问题的所在, 为用户产品选型提供科学的决策依据。 2,常温自动干燥箱的结构和种类目前,可以称为电子干燥柜、电子干燥箱等名称的“常温自动干燥箱”,其除湿原理有制冷式和水分物理分解排除式两大类。其中,制冷式干燥箱采用半导体制冷片通过将空气中的水分冷凝结 露后排除。国内产品有珠海生产的“惠通”和重庆生产的“活士”牌。由于制冷式干燥箱不能将湿度降到IPC/JEDEC J-STD-033标准所规定的RH10%以下,因此不在本文讨论之例。 水分物理分解排除式干燥箱,在中国最早始见于卡特曼(成都)电子有限公司的产品,卡特曼还获得了中国专利授权。几年后珠海“万得福”、台湾“收藏家”开始效仿,近三四年来,又有一些厂家陆续跟进效仿。而随着IPC/JEDEC J-STD-033标准的实施,常温自动干燥箱近年开始在电子行业使用并日渐扩展。水分物理分解排除式干燥箱常温自动干燥箱是机电一体化产品,根据其机械动作产生的动力源,分为记忆合金驱动和微电机驱动两大类。其动力的用途是驱动干燥箱除湿排潮门的开闭,以实现将箱内湿气排到箱外的目的。而排潮门能否长期可靠实现开闭功能,是涉及干燥箱产品寿命和可靠性及存放物品的安全性的最重要的关键因素。 所谓记忆合金,就是在金属材料中添加一些镍钛合金成分,再拉丝制成螺旋状成为弹簧。 将记忆合金弹簧放进带加热器件的铝管内,再与复位拉簧和拉竿组成连竿运动机构.加热器通电加热,于是记忆合金弹簧受热缩短,逐渐产生拉力,在数分钟到十余分钟左右将除湿器的排潮门拉开排潮。在经数十分钟的排潮后,加热器断电降温,记忆合金弹簧降温冷却并被复位簧拉长复原,使除湿器的排潮门关闭,除湿器对箱内空气进行干燥。如此来回反复,达到除湿目的。 记忆合金材料问世虽已有一、二十年, 但目前科学界对其研究和认识仍还远远不足。虽已知温度变化可致使金属晶相在马氏

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