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半导体器件的搬运、储存和保质期

电子设备有多种封装类型,可以包含半导体(集成电路)、磁铁、电容器和电阻器。电子设备需要考虑ESD(静电放电)、湿气和污染物的预防措施。

电子设备在处理、保质期和储存条件方面可能存在以下几个方面的问题:

处理注意事项包括ESD和环境保护。

保质期考虑因素包括可焊性、MSL和开口袋安全用料期限条件。

储存注意事项包括适当的包装和环境。

处理

1. 精密半导体器件产品通常装在密封袋中装运,其中包含磁带和卷轴产品、装在运输管中的设备或晶圆罐。这些运输材料是抗静电的,也可以导电,具体取决于产品和配置。客户必须充分了解并充分实施JEDEC JESD625(静电放电敏感(ESDS)设备处理要求)中详述的ESD预防措施。这包括强制使用静电防护手套、接地和静电防护台面以及定向空气电离器,以配置客户的进货检验、装配线站、成品检验和包装区域。

2. 应使用其他环境保护措施。装运包装袋中的产品保护以及打开这些包装袋后,应防止周围环境受到灰尘、腐蚀性材料、湿度/水或其他化学品(含有氯或磷酸盐)的污染。具体来说,电子设备不应裸手操作,也不应暴露在无遮蔽的人员面前。虽然可以使用指套,但重要的是要确保其正确使用,并在受到污染时立即更换(即使用无菌技术防止污染从一个表面转移到另一个表面)。手套是防止污染的更好选择。

3. 应使用口罩,防止随地吐痰和流涕。还应穿着罩衫或长袍。防护鞋是保持清洁工作环境的理想选择。

4. 请注意,精密半导体器件从头到尾在洁净室级环境中,在装配的所有区域使用全套人员,包括全套头罩、眼罩、面罩、手套、全套西装和战靴。因此,根据精密半导体器件故障分析,客户退回的腐蚀零件可能来自客户的组装或应用。有关详细信息,请参阅精密半导体器件应用说明,设备的化学暴露。 

保质期和安全用料期限

表面贴装器件(SMD)和湿度灵敏度水平(MSL)

1. SMD产品对封装成型化合物中的水分敏感,并且在经历板焊料回流时,成型化合物和引线框架之间可能发生分层。MSL分类(J-STD-020D.1)给出了在260°C回流温度或更低温度(如装运箱上的警告标签所示)下,从MSL 1到MSL 3的每种SMD包装类型的额定值。MSL 1分类意味着包装非常坚固,在回流时不易受水分影响;因此,MSL 1的“安全用料期限”(部件暴露于环境温度和湿度的时间)是无限的(≤30°C/85%相对湿度)。对于MSL 2零件,安全用料期限为1年≤30°C/60%相对湿度,MSL 3为168小时(7天)30°C/60%相对湿度。因此,封装好的器件,储存在普通的电子防潮柜即可。 

2. 客户只需了解有关安全用料期限的MSL 3设备。例如,如果客户仅使用部分额定MSL 3的胶带和卷轴产品,而剩余产品因此暴露在环境温度和湿度下,则必须参考J-STD-033C中的安全用料期限表7-1,以确定零件的实际安全用料期限。因此,如果回流温度为260°C,则在30°C/60%相对湿度下暴露7天是安全用料期限(J-STD-033C中的所有表格均基于260°C回流温度,MSL分类也是如此,除非材料另有说明)。如果回流温度为245°C,则下限要大得多,并且可能不受限制(此时没有所有设备的可用数据)。如果暴露温度低于30°C/60%RH,回流温度为260°C,则安全用料期限更长,且在50%RH下无限制。大多数客户使用的回流温度为230°C至245°C,环境温度为25°C,相对湿度为60%至70%,因此无需担心MSL 3设备的安全用料期限。 

注意,通孔设备和将要焊接、压接或手工焊接的设备不需要考虑MSL,因为封装体不超过电路板焊接中的回流曲线温度。

可焊性和长期储存

镀锡零件因暴露于湿气和温度而受到轻微氧化由此积累的氧化水平不会影响零件的可焊性质量 

NiPdAu零件引线上的镀金层可防止引线在湿热环境下氧化或降解,因此保质期是无限的,无需特殊预防措施。 

因此,一般的软件包,无论是否贴片,都至少有5年的保质期。对于未打开的袋子,用干燥剂包装在密封的MBB中,MSL 3零件的SMD保质期大于5年,MSL 1和MSL 2的保质期不受限制。这假设MBB保持完好;因此,建议采用双袋包装,以便长期储存。请注意,MSL 1部件实际上并不需要MBB,但建议长期存储。模具或晶圆在MBB中的存储时间也超过5年,建议对超过5年的存储时间使用双层包装。建议的环境储存条件通常为<25°C和<60%RH。因此对于长期储存晶圆级产品来说,使用双层包装加低湿度电子防潮柜可以满足储存要求。