IPC/JEDEC J-STD-020D.1 RU Классификация негерметичных твердотельных If a conflict occurs between the English and translated versions of this document, the English version will take precedence. электронных компонентов Регулирующей версией является версия на английском языке. В случае разночтений необходимо руководствоваться версией на английском языке. чувствительности к влаге для поверхностного монтажа по при пайке оплавлением Объединенный стандарт разработан Рабочей группой по трещинам в пластиковых носителях кристаллов (B-10a) и Комитетом JEDEC JC-14.1 по методикам испытаний на надежность корпусированных компонентов Заменяет: IPC/JEDEC J-STD-020D - Август 2007 IPC/JEDEC J-STD-020C - Июль 2004 IPC/JEDEC J-STD-020B - Июль 2002 IPC/JEDEC J-STD-020A - Апрель 1999 J-STD-020 - Октябрь 1996 JEDEC JESD22-A112 IPC-SM-786A - Январь 1995 IPC-SM-786 - Декабрь 1990 Пользователи данного издания приглашаются к участию в разработке следующих редакций. Контактная информация: JEDEC Solid State Technology Association 2500 Wilson Boulevard Arlington, VA 22201-3834 www.jedec.org IPC 3000 Lakeside Drive, Suite 309S Bannockburn, IL 60015-1249 Тел. +1 ( 847) 615-7100 Факс +1 (847) 615-7105 Март 2008 IPC/JEDEC J-STD-020D.1 Благодарности Над разработкой данного документа совместно работали члены Рабочей группы IPC Association Connecting Electronics Industries® по трещинам в пластиковых носителях кристаллов (B-10a) и Комитета JEDEC JC-14.1 JEDEC Solid State Technology Association по методикам испытаний на надежность корпусированных компонентов. Мы бы хотели поблагодарить их за вклад в эту работу. В любой документ, содержащий сведения о сложных технологиях, включаются материалы из огромного количества источников. Ниже приводится список полноправных членов Объединенной рабочей группы по классификации воздействия влаги, однако невозможно упомянуть всех, кто помогал разработке данного стандарта. Каждому из них члены IPC и JEDEC выражают свою благодарность. Рабочая группа IPC по трещинам в пластиковых носителях кристаллов Председатель Steven R. Martell Sonoscan, Inc. Комитет JEDEC JC 14.1 Председатель Jack McCullen Intel Corporation Члены Объединенной рабочей группы по классификации воздействия влаги Brent Beamer, Static Control Components, Inc. Leo G. Feinstein, Leo Feinstein Associates Jasbir Bath, Solectron Corporation Barry R. Fernelius, Avago Technologies James Mark Bird, Amkor Technology Inc. Michael W. Blazier, Delphi Electronics and Safety Curtis Grosskopf, IBM Corporation Mario Interrante, IBM Corporation Richard W. Boerdner, EJE Research Amol Kirtikar, Sud Chemie Performance Pac Maurice Brodeur, Analog Devices Inc. Christian Klein, Robert Bosch GmbH Srinivas Chada, Ph.D, Medtronic Microelectronics Center Mark A. Kwoka, Intersil Corporation Tim Chaudhry, ASAT, Inc. Vicki Chin, Cisco Systems Inc. Quyen Chu, Jabil Circuit, Inc. Chao-Wen Chung, LSI Logic Corp. Gordon Davy, Northrop Grumman Corporation Glenn A. Koscal, Carsem Nick Lycoudes, Freescale Semiconductor James F. Maguire, Intel Corporation Larry Nye, Texas Instruments Kerry Oren, ITT Industries Deepak K. Pai, C.I.D.+, General Dynamics-Advanced Information Timothy M. Pitsch, Plexus Corp. Charles Reynolds, IBM Corporation Heidi L. Reynolds, Sun Microsystems Inc. Marty Rodriguez, Jabil Circuit, Inc. Jon Roth, AcousTech, Inc. Jeff Salisbury, Seagate Technology Michael A. Sandor, Jet Propulsion Laboratory Steven R. Martell, Sonoscan Inc. Valeska Schroeder, Ph.D., Hewlett-Packard Company Michelle Martin, Sud-Chemie Performance Package William Sepp, Technic Inc. Jack McCullen, Intel Corporation Dongkai Shangguan, Ph.D., Flextronics International Paul Melville, Philips Semiconductor Joe Smetana, Alcatel USA Doug Derry, AccuAssembly Francois Monette, Cogiscan Inc. Robert DiMaggio, Sud-Chemie Performance Package Keith G. Newman, Sun Microsystems Inc. Bradley Smith, Allegro MicroSystems Inc. Vincent Dubois, Cogiscan Inc. Russell H. Nowland, Alcatel-Lucent Glenn Dearing, Endicott Interconnect Technologies Inc Randall Walberg, National Semiconductor Corp. James M. Whitehouse, Plexus Corp. iii Март 2008 IPC/JEDEC J-STD-020D.1 Содержание 1ЦЕЛЬ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6КРИТЕРИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.1 Область применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6.1 Критерий отказа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.2 Предпосылки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6.2 Критерий, требующий дальнейшей оценки . . . . . . . . 9 1.3 Термины и определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6.2.1 Расслоение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6.3 Проверка на возникновение отказа . . . . . . . . . . . . . . 10 2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2.1 JEDEC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2.2 IPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.3 Объединенные промышленные стандарты . . . . . . . . 3 3ОБОРУДОВАНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.1 Камеры температуры/влажности . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.2 Оборудование для пайки оплавлением . . . . . . . . . . . . 3 3.2.1 Полностью конвекционное оборудование (предпочтительно) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 7 КЛАССИФИКАЦИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ВЛАГЕ ПРИ ПАЙКЕ ОПЛАВЛЕНИЕМ . . . . . . . . . . 10 8 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРИРОСТА / ПОТЕРИ ВЕСА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 8.1 Прирост веса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 8.2 Кривая абсорбции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.2.1 Точки считывания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.2.2 Вес в сухом состоянии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.2.3 Пропитывание влагой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.2.4 Считывание данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.3 Кривая десорбции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.3.1 Точки считывания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.3.2 Сушка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 8.3.3 Считывание данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.2.2 Инфракрасное оборудование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.3 Печи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.4 Микроскопы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.4.1 Оптический микроскоп. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.4.2 Акустический микроскоп . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.5 Получение поперечных сечений . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3.6 Электрические испытания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 9 3.7 Аппаратура для взвешивания (дополнительно) . . . . 3 3.8 Измерения температуры с помощью термопар с керамическими изоляторами в виде бус . . . . . . . . . . . 3 Приложение А Блок-схема процесса классификации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Приложение B История изменений . . . . . . . . . . . . . . 13 4 ДОПОЛНЕНИЯ И ИСКЛЮЧЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . 11 КЛАССИФИКАЦИЯ / ПОВТОРНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4.1 Совместимость с бессвинцовым процессом восстановления сборки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4.2 Повторная классификация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5ПРОЦЕДУРА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.1 Требования к выборке . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.1.1 Повторная классификация (квалифицированный корпус без дополнительных испытаний на надежность) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 5.1.2 Классификация / повторная классификация и восстановление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5.2 Первоначальное электрическое испытание . . . . . . . . 6 5.3 Первоначальная инспекция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.4 Сушка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.5 Пропитывание влагой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.6 Оплавление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5.7 Окончательный внешний осмотр . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 5.8 Окончательное электрическое испытание . . . . . . . . . 8 5.9 Окончательная акустическая микроскопия . . . . . . . . 8 Рисунки Рис. 5-1 Классификационный профиль . . . . . . . . . . . . . 8 Таблицы Таблица 4-1 Эвтектический процесс SnPb – Классификационные температуры (Tc) . . . . . . .4 Таблица 4-2 Бессвинцовый процесс – Классификационные температуры (Tc) . . . . . . .4 Таблица 5-1 Уровни чувствительности к влаге . . . . . . . . . . . 6 Таблица 5-2 Классификационные профили пайки оплавлением . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 v