IPC/JEDEC J-STD-020F 潮湿敏感等级_MSL_爆米花效应现象

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广电计量杜飞先生

发布时间：2023-06-20 09:22:50

什么是“爆米花”现象？

爆米花效应(Popcorm Effect)特指电子元器件产品因封装产生裂纹而导致产品异常的一种现象，这种现象严重时，材料常伴有爆炸状裂纹，故而得名。

表面贴装产品，特别是塑封电子元器件，由于其组成产品的塑封料具有容易吸湿的特性。如果高温焊接之前除湿不彻底，且储存环境设置不当，器件组成材料及材料结合面就会出现分层、裂纹，产生“爆米花”现象。

“爆米花”现象会导致器件封装材料间出现分层，长期使用外界水汽等污染物会不断侵入，进而导致内部出现电迁移、腐蚀等失效异常出现。严重时分层还会拉脱电气连接结构造成开路引起更严重的安全事故。

潮湿敏感等级介绍

为了避免元器件产品在生产、使用过程中出现“爆米花”现象，行业内按具体产品贴装可操作时间，进行了等级划分，方便提醒使用方在产品贴装过程中进行相应管控。

因此，潮湿敏感等级的验证及确认，在产品开发阶段就需要做到充分验证，并在产品包装位置明确标示（目前工业用常见塑封集成电路产品普遍为3级）。

一般封装潮湿敏感等级判定规则

项目	判定	取样
电测	无异常	2个不连续生产批，每批11只，出现任何不合格降级重新送样评判
外观检查	1、外部裂纹、破损 2、必要时测共面性检查封装平整度（JESD22-B108）
声扫	无裂纹
切片	需进一步确认无裂纹，特别关注声扫难以扫到的垂直裂纹

先进封装潮敏等级标准判定

随着先进封装技术不断进步，特别是2.5D、3D、Chiplet等结构的广泛应用，集成电路产品的结构不断复杂化，上述潮湿敏感等级判定规则不再完全适用，简单分辨有无分层、裂纹的判定逐渐不能作为潮敏等级是否合格的唯一标准。

最新版潮敏等级标准判定为：IPC/JEDEC J-STD-020F Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Non-hermetic Surface Mount Devices (SMDs)

出现分层、裂纹、破损等判定的核心是评估其对产品可靠性影响是否造成元器件失效。最终判定还需辅助超声透射扫描（T-SCAN）、破坏性截面分析、以及对不合格产品进行失效根因分析，以确认其失效机理是否与潮湿敏感试验有关。

根据以上综合的分析判断，最终才能得到合理有效的潮湿敏感等级评判，为产品贴上正确的潮湿敏感等级标识。