文章概述
我们先来看一个具体的例子:
对于有暴露在空气中的金属的电子元器件,空气中的某些物质可能对金属产生了腐蚀,一直作用于我们的电子元器件上面。特别是那些将焊接到印刷电路板(PCB)上的元器件表面。电子元器件的货架寿命主要由这些可焊表面的状况决定。这与制造直接相关。虽然您的元器件在电气和机械上可能稳定数十年,但氧化表面会降低制造良率,因为旧的氧化表面不容易接受焊锡。
如何处理氧化问题?
大多数焊锡和焊锡膏含有一种有机助焊剂,它可以去除氧化层。这增加了焊锡的“润湿”性,使组件和PCB之间形成可靠的电气和机械连接。助焊剂的去氧化能力有限。
因此,严重氧化或变色的元器件应避免使用。这种情况在电气方面可能是完美的,但在制造方面却很麻烦。
为了避免,这些不必要的麻烦,于是就有了货架寿命(Shelf Life)的概念。未焊接的元器件在制造商推荐的货架寿命期限过后不会立即失效。您可以进行可焊性测试以验证产品是否继续可用。
如何延长货架寿命?
通过适当的存储可以延长元器件可焊表面的完整性。一个典型的存储规范可能如下:
50至90华氏度或10至32摄氏度 25%至50%的相对湿度 不直接暴露在阳光或其他紫外线下 不暴露在空气中的腐蚀性元素(如臭氧或硫化物)下 不暴露在放射性物质中
不同电子元器件产品,用的材料不同,会影响他的货架寿命。不同的储存条件,也会影响他的货架寿命。所以,我们必须参考制造商给出的储存规范,以确定电子元器件货架寿命信息,从而保证电子元器件的可靠性。
技术小贴士:
从材料稳定性角度来看,电阻器并不简单。特别是当我们考虑高温和热循环相关的物理应力时。同时,电阻器必须在长期使用中保持其化学和电气完整性。
对于电子元器件,虽然有行业标准,但是并不代表所有产品一定是符合这个行业标准。有些生产厂家会申明他们的产品符合Jedec标准 J-STD-033B,比如ADI。有的厂家会给出自己的存储条件和要求,以及相应的货架寿命。解释权在生产厂家,建议参考生产厂家的申明来确定货架寿命。
Jedec标准:
对于某些电子元器件,在处理、包装、运输和使用时,对于潮湿/焊接敏感的电子元器件,给出了相应的行业标准。
其中针对防潮袋包装,Jedec给出了货架寿命的参考标准:防潮袋包装的SMD封装在非冷凝的大气环境中(<40°C/90% RH)存储时,其计算的货架寿命应自袋子密封日期起至少为12个月。
TE
Murata
Murata针对切割过的晶圆产品(Sawn Wafers)和未切割过的晶圆产品(Unsawn Wafers)给出了货架寿命的说明
3M
当然,要确保达到3M给出货架寿命,对于存储条件是有要求的。
3M存储寿命从产品制造时开始计算。制造日期可以在每个瓶子/袋子的侧面找到。以下图表定义了3M商业解决方案部化学产品的贮存寿命。这些寿命取决于产品的存储温度应在40°F(5°C)以上和100°F(37°C)以下,或按照包装上的说明,并且应保存在封闭容器中,如喷雾瓶或翻盖瓶。
MSL(湿度敏感等级)说明
湿度敏感等级(在电子行业中简称为“MSL”)定义了对于焊接制程,一个元器件可以暴露在不高于86华氏度(30摄氏度℃),60-85%相对湿度的环境中的最长安全时间。该范围从MSL 1开始,称为“无限制”或不受影响,而每个增量级别则表示一个持续时间阈值。
图3:源自 JEDEC J-STD-033B.1 的湿度分类表
大部分容易受湿气影响的元器件都是半导体类的,例如IC、传感器和LED。不过同时,一些意料之外的物料也会有湿度敏感特性,例如尼龙连接器。
KYOCERA AVX尼龙连接器009276002021106。如有疑问,请参阅物料参数或厂商规格书。
KYOCERA AVX尼龙连接器009276002021106
干燥剂 # 1/2PLDES550 、防潮袋 # 7001020 、湿度卡 # 51015HIC125 、 MSL 标签 # 113LABEL
电子元器件应保持在保护包装中,直到准备使用时再打开。一旦拆开,应立即焊接,最好当天焊接。如果长时间未保护,湿度敏感元器件可能会变得无法焊接,甚至在一个长周末后。请根据计划安排您的生产周期。
通过烘烤恢复“受潮”元器件
DigiKey网站上的MSL信息
图6:DigiKey网上的MSL信息
我们可以在网站上看到009276002021106 的MSL等级为 3 (168小时)
技术小贴士:如果 MSL 物料的等级为 1 ,那是否意味着防水?
不。你可以借助MSL来识别元器件对实验室或仓库中的湿度的敏感度;而防水或IP级产品则适用于户外等更加暴露的环境。
烘烤过程是一种平衡行为。高温加速了腐蚀过程,如前一部分所述。这对需要长时间烘烤的大型零件尤其成问题。反复烘烤可能使元器件无法使用。
小编的话
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