CIs com umidade ou sensibilidade à umidade - recomendações de bolos

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Comprei recentemente alguns CIs que incluíam algo que eu nunca tinha visto antes - um 'sensor' de umidade em uma tira de papel com indicadores coloridos para alguns níveis específicos de umidade. Quando o papel atinge um determinado nível de umidade, a cor do papel muda de cor. Se esse nível for atingido, recomenda o cozimento do IC.

Isso gera duas perguntas às quais ainda não encontrei respostas:

1.) Raramente, se alguma vez, tive problemas com ICs estáticos / ESD quebrando. Os fabricantes de chips são muito cautelosos com relação à ESD ao enviar seus produtos. Aqui no ee.stack, vi discussões sobre ESD com a maioria das respostas se aproximando, "não se preocupe muito com isso". Esse é um cenário semelhante - onde eu poderia simplesmente emitir os avisos e ainda ter um IC funcionando sem utilizá-lo depois de atingir o nível de umidade recomendado?

2.) Supondo que eu faço precisa se preocupar com isso - Depois que eu construí o meu produto, posso ainda precisa se preocupar com os impactos dessas pequenas quantidades de umidade no IC? Em outras palavras - preciso usar uma caixa resistente à umidade no gabinete do meu produto para gerenciar a umidade (isso é algo que pode ser usado em vários climas).

Desde já, obrigado.

ejoso
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Respostas:

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A principal preocupação é que a embalagem plástica em torno dos chips absorva a água. Quando você reflui essa parte em uma placa, a água ferve e se expande. Com essa expansão, formam-se bolhas dentro do plástico - isso pode causar a deformação da embalagem e até danificar as conexões internas. Os efeitos externos visíveis são chamados de "pipoca".

Essa sensibilidade à umidade é classificada como Níveis de sensibilidade à umidade (MSL). Cada peça pode ser classificada pela rapidez com que absorve a umidade. Números mais altos indicam maior sensibilidade, com as partes do MSL 6 sempre exigindo um cozimento antes do uso. A maioria das peças que eu vi são MSL 5 / 5a, nas quais um período de exposição de 48 a 24 horas antes de ser necessário assar. As práticas recomendadas seriam abrir o saco de peças em uma peça sensível à umidade imediatamente antes da montagem; e feche novamente o saco depois que a peça for removida. Consulte os Níveis de sensibilidade à umidade para obter mais informações.

Minha preocupação pessoal com a MSL é proporcional ao número de placas que estou criando, bem como ao custo da peça. No entanto, para pranchas pontuais, é simples abrir a bolsa de peças quando você estiver pronto para usá-la. As linhas de produção precisam acompanhar as horas em que uma sacola de peças está aberta e devem assar a peça conforme necessário. É provável que a pipoca apareça em um processo de refluxo, e processos de refluxo de alta temperatura em particular (por exemplo, solda sem chumbo).

Como a sensibilidade à umidade está relacionada apenas ao aspecto de fabricação, você não precisa se preocupar com isso quando a peça sensível à umidade estiver conectada à PCB. A única exceção é no caso em que você deseja remover a parte sensível à umidade da placa depois que ela estiver em campo; e você deseja que a peça esteja em boas condições posteriormente. Nesse caso, pode ser necessário assar a placa antes de dessoldar a peça.

A página 3 deste artigo apresenta imagens dos efeitos da pipoca, bem como uma tabela dos diferentes requisitos de MSL.

W5VO
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Ao fechar o saco, jogue um novo pacote de dessecante. Verifique também se há um cartão de umidade. Além disso, algumas partes têm requisitos MSL implícitos, na medida em que especificam explicitamente o perfil de temperatura de refluxo e incluem um período de cozimento de várias horas. Finalmente, o outro local onde a umidade pode ser um problema está no revestimento dos pinos. IIRC, o revestimento moderno de pinos "estanho" sem chumbo ou similar pode corroer se deixado no ar por muito tempo. Quanto à remoção de uma peça de uma placa, depende do método. As técnicas comuns de ar quente precisarão ser cozidas, mas as pontas do ferro de solda não.
Mike DeSimone
W5VO, o link que você forneceu é especialmente útil - parece que há momentos em que o efeito pipoca pode não ser imediatamente visível. Vou prestar atenção - obrigado!
ejoso
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Alguma chance de você atualizar esse link W5VO? Obrigado.
Rdtsc
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Os dispositivos analógicos incluem muito bem o seguinte adesivo em suas caixas:

insira a descrição da imagem aqui

Isso praticamente resume tudo.

Cuidado - Peças Sensíveis à Umidade Incluídas

Se essas amostras forem submetidas a refluxo de solda ou processos de alta temperatura, elas deverão ser cozidas por 24 horas a 125 graus Celsius antes da montagem na placa. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em rachaduras e / ou delaminação de interfaces críticas dentro do pacote.

Consulte o IPC / JEDEC J-STD-033 para obter informações adicionais

Nota: Todos os materiais de produção serão entregues embalados a seco de acordo com este padrão JEDEC.

O padrão JEDEC pode ser encontrado aqui: http://www.totech.eu.com/File/IPC-JEDEC-J-Std-033B.1.pdf

Como ainda não faço nada além de solda manual, não tive que fazer nada. Eu não gosto da minha conta de eletricidade depois de assar algo por 24 horas ...

Majenko
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As partes que mencionei são da TI e não têm uma mensagem tão detalhada na embalagem - isso teria esclarecido um pouco. Obrigado por compartilhar Majenko.
ejoso
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Você só precisa se preocupar com a umidade nos CIs ao soldar com refluxo, pois pode causar rachaduras na embalagem. Se você os está soldando à mão, não importa. Não afeta a operação depois que a placa é montada.

Leon Heller
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bem para este lote, parece que vou seguir o caminho da solda manual. Na próxima rodada, vou usar um forno de refluxo. Obrigado Leon!
ejoso