J-STD-033D: Um guia para manuseio, embalagem, remessa e uso de umidade, refluxo e dispositivos sensíveis ao processo
Introdução
Se você estiver trabalhando com componentes eletrônicos, especialmente dispositivos de montagem em superfície (SMDs), você precisa estar ciente dos riscos de absorção de umidade e exposição a altas temperaturas durante o refluxo da solda. A umidade pode causar danos internos aos dispositivos, como rachaduras, delaminação, estouro ou falhas na ligação dos fios. Esses defeitos podem reduzir o desempenho, a confiabilidade e a vida útil dos dispositivos.
Para evitar esses problemas, você precisa seguir os métodos padronizados para manuseio, embalagem, transporte e uso de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo. Esses métodos são fornecidos pelo padrão conjunto IPC/JEDEC J-STD-033D, que foi desenvolvido pelo Comitê de Métodos de Teste de Confiabilidade JEDEC JC-14.1 para Dispositivos Embalados e pelo Grupo de Tarefas de Rachadura de Portadores de Plástico B-10a do IPC.
j-std-033d free download
O que é J-STD-033D?
J-STD-033D é a revisão mais recente do padrão comum para manuseio, embalagem, transporte e uso de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo. Foi publicado em abril de 2018 e substitui as versões anteriores J-STD-033C-1 (agosto de 2014), J-STD-033C (fevereiro de 2012), J-STD-033B.1 (janeiro de 2007), J-STD-033B (outubro de 2005), J-STD-033A (julho de 2002), J-STD-03 3 (abril de 1999), JEDEC JEP124, IPC-SM-786A (janeiro de 1995) e IPC-SM-786 (dezembro de 1990).
J-STD-033D fornece aos fabricantes e usuários as seguintes informações:
A classificação dos níveis de sensibilidade de umidade/refluxo para dispositivos de montagem em superfície de estado sólido não herméticos.
As precauções de manuseio para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo antes da montagem da placa.
Os materiais e métodos de embalagem para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo.
O prazo de validade e as condições de armazenamento para sacos de barreira à umidade.
Os métodos e tempos de secagem para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo após a exposição ao ambiente de fábrica.
As precauções e limitações de cozimento para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo.
Os perfis e condições de refluxo para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo.
A identificação dos níveis de sensibilidade de umidade/refluxo por rótulos ou símbolos.
Por que J-STD-033D é importante?
J-STD-033D é importante porque ajuda a garantir a qualidade e a confiabilidade dos produtos eletrônicos que usam dispositivos de montagem em superfície. Seguindo o padrão, você pode evitar danos induzidos pela umidade durante a soldagem por refluxo, o que pode causar falhas ou mau funcionamento do produto. Você também pode economizar tempo e dinheiro reduzindo retrabalho, refugo, reivindicações de garantia e reclamações de clientes.
J-STD-033D também é importante porque é amplamente reconhecido e aceito pela indústria eletrônica como a fonte oficial de orientação para manuseio, embalagem, remessa e uso de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo. É compatível com outros padrões relevantes, como IPC/JE a <30C/60% UR
2a
4 semanas
4 semanas a
3
168 horas
168 horas a
4
72 horas
72 horas a
5
48 horas
48 horas a
5a
24 horas
24 horas a
6
J-STD-020 e J-STD-075
J-STD-020 e J-STD-075 são os padrões que especificam os métodos de teste para determinar a classificação de sensibilidade à umidade/refluxo de dispositivos de montagem em superfície de estado sólido não herméticos. J-STD-020 se aplica a microcircuitos encapsulados em plástico (PEMs), como circuitos integrados (ICs), enquanto J-STD-075 se aplica a semicondutores discretos, como diodos, transistores e tiristores.
Os métodos de teste envolvem a exposição dos dispositivos a um ambiente de umidade e temperatura controlados por um período de tempo predefinido, seguido por um processo de soldagem por refluxo com um perfil de temperatura especificado. Os dispositivos são então inspecionados quanto a quaisquer sinais de danos induzidos por umidade, como rachaduras, delaminação, estouro ou falhas na ligação do fio.Os dispositivos recebem um MSL com base no tempo máximo de exposição que não causa nenhum dano.
Rótulos e Símbolos MSL
J-STD-033D exige que os níveis de sensibilidade de umidade/refluxo dos dispositivos sejam identificados por etiquetas ou símbolos nos materiais de embalagem. Os rótulos ou símbolos devem incluir as seguintes informações:
O número ou símbolo MSL.
A temperatura máxima do corpo da embalagem (PPT) ou temperatura de refluxo (RT) em C.
A declaração de cuidado: "Cuidado - Dispositivo sensível à umidade. Siga o Guia de Manuseio IPC/JEDEC J-STD-033".
O nome ou logotipo do fabricante.
O código de data ou código de lote.
A quantidade de dispositivos no pacote.
O código de barras ou código de matriz 2D (opcional).
As etiquetas ou símbolos devem ser legíveis, duráveis e resistentes a solventes e abrasão. Eles também devem atender às especificações de tamanho, cor e formato fornecidas em J-STD-033D. A figura abaixo mostra alguns exemplos de rótulos e símbolos MSL:
Manuseio e armazenamento de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo
O próximo passo no J-STD-033D é manusear e armazenar os dispositivos sensíveis à umidade/refluxo adequadamente antes da montagem da placa. Isso envolve controlar o tempo de exposição e a vida útil dos dispositivos, bem como usar materiais e métodos de embalagem apropriados.
Tempo de exposição e vida útil do piso
O tempo de exposição é o tempo cumulativo que um dispositivo é exposto às condições ambientais de fábrica após ser removido de sua embalagem lacrada original. A vida útil é o tempo máximo de exposição permitido para um dispositivo antes que ele precise ser refluído ou cozido. O tempo de exposição e a vida útil dependem do MSL do dispositivo, conforme mostrado na tabela acima.
Para controlar o tempo de exposição e a vida útil dos dispositivos, J-STD-033D recomenda as seguintes práticas:
Use um cartão indicador de umidade (HIC) e um dessecante dentro do saco de barreira contra umidade (MBB) para monitorar o nível de umidade da embalagem.
Use um indicador de vedação para verificar se o MBB está devidamente vedado.
Registre a data e a hora em que o MBB é aberto ou lacrado.
Use um armário seco ou uma sala seca para armazenar os MBBs abertos ou dispositivos soltos.
Use um sistema de rastreamento para acompanhar o tempo de exposição e a vida útil de cada dispositivo ou lote.
Asse ou reflua os dispositivos antes que excedam sua vida útil.
Embalagem seca e prazo de validade
A embalagem seca é o processo de embalar os dispositivos sensíveis à umidade/refluxo em uma bolsa de barreira contra umidade (MB B) com um dessecante e um cartão indicador de umidade (HIC). A embalagem seca destina-se a proteger os dispositivos da absorção de umidade durante o transporte e armazenamento. A vida útil é o tempo máximo que um MBB lacrado pode ser armazenado antes de precisar ser aberto ou lacrado novamente.
Para realizar a dry pack e garantir o prazo de validade dos aparelhos, a J-STD-033D recomenda as seguintes práticas:
Use uma bolsa de barreira contra umidade (MBB) que atenda aos requisitos de EIA 583, Tipo 1 ou IPC/JEDEC J-STD-033D, Tabela 4-1.
Use um dessecante que atenda aos requisitos de MIL-D-3464, Tipo I ou II.
Use um cartão indicador de umidade (HIC) que atenda aos requisitos de IPC/JEDEC J-STD-033D, Tabela 4-2.
Coloque os dispositivos, o dessecante e o HIC dentro do MBB e sele-o com um selador térmico.
Rotule o MBB com as informações do MSL, o código da data e a data do selo.
Armazene os MBBs selados em um ambiente controlado com temperatura <40C e umidade relativa <90%.
Verifique o HIC periodicamente para garantir que o nível de umidade dentro do MBB esteja abaixo de 10%.
Feche novamente ou asse os MBBs se estiverem abertos ou danificados.
Secagem e Cozimento de Dispositivos Sensíveis à Umidade/Refluxo
A secagem e cozimento de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo são processos que removem a umidade dos dispositivos após terem sido expostos às condições ambientais da fábrica. A secagem é feita antes da soldagem por refluxo, enquanto o cozimento é feito após a soldagem por refluxo. Os métodos e tempos de secagem e cozimento dependem do MSL e da espessura da embalagem dos dispositivos.
Métodos e Tempos de Secagem
Os métodos e tempos de secagem para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo são especificados em J-STD-033D, Tabela 5-1. A tabela mostra os tempos mínimos de secagem para diferentes MSLs, espessuras de embalagens e temperaturas de secagem. Os métodos de secagem incluem:
Gabinete seco: Um gabinete que mantém um ambiente de baixa umidade (<5% UR) usando um desumidificador ou uma purga de nitrogênio.
Dry pack: O processo de embalar os dispositivos em um saco de barreira de umidade (MBB) com um dessecante e um cartão indicador de umidade (HIC).
Assar: O processo de aquecer os dispositivos em um forno a uma temperatura especificada por um tempo especificado.
A tabela abaixo mostra um trecho de J-STD-033D, Tabela 5-1:
MSL
Espessura da embalagem
Tempo Mínimo de Secagem
armário seco
Embalagem Seca
Assar
2a
4 horas a
24 horas com dessecante fresco
8 horas a 125C
3
8 horas a 72 horas com dessecante fresco
16 horas a 125C
4
16 horas a
96 horas com dessecante fresco
24 horas a 125C
5
24 horas a
120 horas com dessecante fresco
48 horas a 125C
Precauções e limitações de cozimento
O cozimento é uma maneira eficaz de remover a umidade dos dispositivos, mas também apresenta algumas desvantagens e limitações. J-STD-033D fornece algumas precauções e recomendações para cozimento, como:
Evite assar os dispositivos mais de uma vez, pois isso pode degradar a soldabilidade e a confiabilidade dos dispositivos.
Evite assar os dispositivos em temperaturas superiores a 125C, pois pode causar oxidação, crescimento intermetálico ou estresse térmico.
Evite assar os dispositivos em seus MBBs selados originais, pois isso pode danificar os MBBs e os HICs.
Evite assar os aparelhos com etiquetas ou adesivos colados, pois podem descolar ou deixar resíduos.
Evite assar os dispositivos com fita adesiva e embalagem de carretel, pois isso pode deformar ou encolher a fita transportadora.
Evite assar os aparelhos com terminações sem chumbo, pois podem formar bigodes de estanho.
Use um forno a vácuo ou um forno de purga de nitrogênio para reduzir a oxidação.
Use um forno de convecção ou um forno infravermelho para garantir um aquecimento uniforme.
Use um controlador de temperatura e um termopar para monitorar a temperatura de cozimento.
Use um recipiente à prova de umidade ou um novo MBB para armazenar os dispositivos assados.
Uso e refluxo de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo
A etapa final em J-STD-033D é usar e refluir os dispositivos sensíveis à umidade/refluxo nas placas de circuito impresso (PCBs). Isso envolve seguir os perfis e condições de refluxo apropriados, bem como prevenir e detectar qualquer dano de refluxo.
Perfis e condições de refluxo
Os perfis e condições de refluxo para dispositivos sensíveis à umidade/refluxo são especificados em J-STD-020 (para microcircuitos encapsulados em plástico) ou J-STD-075 (para semicondutores discretos). Os perfis de refluxo descrevem as variações de temperatura e tempo durante o processo de soldagem por refluxo. As condições de refluxo incluem a temperatura máxima do corpo da embalagem (PPT) ou a temperatura de refluxo (RT), que é a temperatura máxima que o dispositivo pode suportar durante o refluxo sem danos.
J-STD-020 e J-STD-075 definem quatro perfis de refluxo padrão: livre de Pb, SnPb eutético, SnPb de dupla face e SnPb de face única. A tabela abaixo mostra um trecho do J-STD-020, Tabela 4-1:
Recurso de perfil de refluxo
Montagem livre de Pb
Montagem Eutética SnPb
Taxa média de aceleração (Tsmax a Tp)Taxa máxima de aceleração
Taxa média de aceleração (Tsmax a Tp)
Taxa máxima de aceleração
pré-aquecer
Min Ts (s) = 60 seg, Max Ts (s) = 120 seg
Temperatura Mín (Tsmin)
150C
100C
Temperatura Máxima (Tsmax)
200C
150C
Tempo mantido acima da temperatura (TL)
217C, tL = 60 - 150 seg
183C, tL = 60 - 150 seg
Temperatura de Pico/Classificação (Tp)
260 +0/-5C
240 +0/-5 C
Os perfis e condições de refluxo devem ser seguidos cuidadosamente para garantir uma boa junta de solda e evitar estresse térmico ou danos aos dispositivos. Os perfis e condições de refluxo também devem ser compatíveis com os materiais da placa de circuito impresso e a pasta de solda utilizada.
Danos e prevenção de refluxo
O dano por refluxo é o dano causado pela absorção de umidade e exposição a altas temperaturas durante a soldagem por refluxo. Danos por refluxo podem se manifestar como rachaduras, delaminação, estouro ou falhas na ligação dos fios nos dispositivos. Danos por refluxo podem reduzir o desempenho, a confiabilidade e a vida útil dos dispositivos.
Para evitar danos por refluxo, J-STD-033D recomenda as seguintes práticas:
Classifique os níveis de sensibilidade de umidade/refluxo dos dispositivos de acordo com J-STD-020 ou J-STD-075.
Manuseie e armazene os dispositivos de acordo com os requisitos e procedimentos J-STD-033D.
Seque ou asse os dispositivos antes que excedam sua vida útil.
Use os perfis e condições de refluxo apropriados de acordo com J-STD-020 ou J-STD-075.
Inspecione os dispositivos quanto a sinais de danos por refluxo após a soldagem por refluxo.
Conclusão
Neste artigo, explicamos o que é J-STD-033D, por que é importante, como obtê-lo gratuitamente e quais são seus principais requisitos e procedimentos para manuseio, embalagem, envio e uso de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo. Também cobrimos os tópicos de classificação de níveis de sensibilidade de umidade/refluxo, manuseio e armazenamento de dispositivos sensíveis a umidade/refluxo, secagem e cozimento de dispositivos sensíveis a umidade/refluxo e uso e refluxo de dispositivos sensíveis a umidade/refluxo.
Esperamos que este artigo tenha ajudado você a entender melhor o J-STD-033D e aplicá-lo em seu trabalho com componentes eletrônicos. Seguindo J-STD-033D, você pode garantir a qualidade e confiabilidade de seus produtos e evitar danos induzidos por umidade durante a soldagem por refluxo.
Resumo dos pontos-chave
J-STD-033D é o padrão comum para manuseio, embalagem, transporte e uso de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo.
J-STD-033D fornece métodos padronizados para classificar, manusear, embalar, armazenar, secar, assar e refluir dispositivos sensíveis à umidade/refluxo.
J-STD-033D ajuda a evitar danos induzidos pela umidade durante a soldagem por refluxo, o que pode causar falhas ou mau funcionamento do produto.
J-STD-033D é compatível com outros padrões relevantes, como J-STD-020 e J-STD-075.
J-STD-033D pode ser baixado gratuitamente no site da JEDEC.
perguntas frequentes
Aqui estão algumas perguntas frequentes e respostas sobre J-STD-033D:
Qual é a diferença entre J-STD-033D e J-STD-020 ou J-STD-075?
J-STD-033D é o padrão para manuseio, embalagem, remessa e uso de dispositivos sensíveis à umidade/refluxo. J-STD-020 e J-STD-075 são os padrões para determinar a classificação de sensibilidade à umidade/refluxo de dispositivos de montagem em superfície de estado sólido não herméticos. J-STD-033D refere-se a J-STD-020 e J-STD-075 para os métodos de teste e critérios para classificar os dispositivos.
Quais são os benefícios de usar um gabinete seco ou uma sala seca para armazenar dispositivos sensíveis à umidade/refluxo?
Um gabinete seco ou uma sala seca é um dispositivo ou uma instalação que mantém um ambiente de baixa umidade (<5% UR) usando um desumidificador ou uma purga de nitrogênio. Usar um armário seco ou uma sala seca pode prolongar a vida útil dos dispositivos, reduzir a necessidade de cozimento e prevenir a oxidação ou corrosão dos dispositivos.
Como posso verificar se um dispositivo foi danificado pela umidade durante a soldagem por refluxo?
Você pode verificar se um dispositivo foi danificado pela umidade durante a soldagem por refluxo, inspecionando-o visualmente ou usando um microscópio acústico. A inspeção visual pode revelar rachaduras, delaminação, estouro ou falhas na ligação do fio na superfície ou nas bordas do dispositivo. A microscopia acústica pode detectar defeitos internos que não são visíveis a olho nu.
Como posso evitar a formação de bigodes de estanho nas terminações sem chumbo?
Os bigodes de estanho são saliências finas de estanho semelhantes a cabelos que podem crescer em terminações sem chumbo devido a estresse, temperatura, umidade ou outros fatores. Os bigodes de estanho podem causar curtos-circuitos ou falhas elétricas em produtos eletrônicos. Para evitar a formação de bigodes de estanho nas terminações sem chumbo, você pode usar um revestimento conformal, uma camada de barreira de níquel ou um processo de recozimento.
Onde posso encontrar mais informações sobre J-STD-033D?
Você pode encontrar mais informações sobre J-STD-033D no site JEDEC, onde você pode baixar o padrão gratuitamente. Você também pode entrar em contato com JEDEC ou IPC para qualquer dúvida ou feedback sobre o padrão.
0517a86e26
コメント