1、范圍
    GB/T4937的本部(bu)分(fen)規定了非(fei)密(mi)封表面安裝器件(SMDs)在可靠性試驗前(qian)預處理的標(biao)準程序。
    本部(bu)分規定了SMDs的預處理(li)流程。
    SMDs在進行規定的(de)室內可(ke)(ke)靠性試驗(鑒定/可(ke)(ke)靠性監測)前，需按本部分(fen)所規定的(de)流程進行適當的(de)預(yu)處理，以評(ping)估器件的(de)長期可(ke)(ke)靠性(受(shou)焊接(jie)應(ying)力(li)的(de)影響)。
    注(zhu)： GB/T 4937. 20和本部(bu)分中(zhong)的(de)潮(chao)濕誘導應力敏(min)感(gan)度(du)(du)(du)(du)條件(jian)(或潮(chao)濕敏(min)感(gan)度(du)(du)(du)(du)等(deng)級(MSL) )與實(shi)際使用的(de)再流(liu)焊條件(jian)之間的(de)關系依賴于半導體器(qi)件(jian)承制(zhi)方的(de)溫度(du)(du)(du)(du)測量(liang)。因此，建議在(zai)裝配過(guo)程中(zhong)，實(shi)時(shi)監控(kong)溫度(du)(du)(du)(du)的(de)潮(chao)濕敏(min)感(gan)SMD封裝頂(ding)面(mian)的(de)溫度(du)(du)(du)(du)，以確保其溫度(du)(du)(du)(du)不(bu)超過(guo)元件(jian)評估溫度(du)(du)(du)(du)。
    2、規范性(xing)引用文件
    下(xia)列文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)對于(yu)(yu)本(ben)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)是(shi)必不(bu)可少的(de)(de)(de)(de)。凡(fan)是(shi)注日期的(de)(de)(de)(de)引用(yong)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian),僅注日期的(de)(de)(de)(de)版(ban)本(ben)適用(yong)于(yu)(yu)本(ben)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)。凡(fan)是(shi)不(bu)注日期的(de)(de)(de)(de)引用(yong)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)，其(qi)新版(ban)本(ben)(包(bao)括所有的(de)(de)(de)(de)修改(gai)單)適用(yong)于(yu)(yu)本(ben)文(wen)(wen)件(jian)(jian)(jian)。
    GB/T4937.20-XXXX半導體器(qi)件-機械(xie)和氣候試驗方法-第20部分：塑(su)封表(biao)面安裝器(qi)件的耐(nai)潮濕和焊接熱(re)綜合影響(IEC 60749-20： 2008， IDT)
    GB/T4937.25-XXXX半導體(ti)器件-機械(xie)和氣候試驗方法-第(di)25部(bu)分：溫度循(xun)環(IEC60749-25：2003,
    IEC 60749-4半導體器(qi)件(jian)-機(ji)械和氣候(hou)試驗方法-第4部分：強(qiang)加速(su)穩(wen)態濕熱試驗(HAST )
    ( Semiconductor devices. -Mechanical and climatic test methods- -Part 4：Damp heat, steadystate, highly accelerated stress test (HAST) )
    IEC 60749-5 半導(dao)體器件-機(ji)械和氣(qi)候(hou)試驗(yan)方法(fa)-第5部分(fen)：穩態溫(wen)濕度偏置(zhi)壽命試驗(yan)
    ( Semiconductor devices. -Mechanical and climatic test me thods -Part 5：Steady- -statetemperature humidity bias life test)
    IEC 60749-11 半導體器件-機(ji)械(xie)和氣候試驗方法(fa)-第11部分(fen)：快速溫度變化一雙液(ye)槽法(fa)
    ( Semiconductor devices -Mechanical and climatic test methods -Part 11 ：Rapid change oftemperature- Two-fluid-bath method)
    IEC60749-24半導體(ti)器件-機械和(he)氣候(hou)試(shi)驗方法-第(di)24部分：加速耐濕無偏置強加速應力試(shi)驗
    (Semi conductor dev ices -Mechanical and climatic test me thods -Part 24：Accelerated mois tureresi stance-Unbiased HAST)
    IEC 60749-33 半導體(ti)器件(jian)-機械和氣候試驗(yan)方法-第33部分(fen)：加(jia)速耐濕-無偏置(zhi)高壓蒸(zheng)煮
    ( Semi conductor devices- -Mechanical and cl imatic test me thods -Part 33 ：Accelerated mois tureresi s tance-Unbiased autoc lave)
    3、總則
    焊接熱試驗會使SMDs中潮(chao)氣(qi)(SMDs在存貯(zhu)期間吸收的)氣(qi)壓(ya)升高(gao)，從(cong)而導致SMDs塑料(liao)封裝破裂(lie)和電氣(qi)性(xing)能失效。本部分是通過模擬(ni)貯(zhu)存在倉庫或干燥包(bao)裝環境中SMDs吸收的潮(chao)氣(qi),進而對其進行耐(nai)焊接熱性(xing)能的評價。
    4、試驗設備(bei)和材料
    4.1恒溫(wen)恒濕試驗箱(xiang)
    恒溫恒濕試驗箱應能在85℃/85% RH (相對濕度)、85℃/60% RH、85℃/30% RH、30℃/70% RH和30℃/60%RH下工作。在恒溫恒濕試驗箱工作區域內，溫度容差為±2℃，相對濕度容差為土3% RH。 
    4.2焊接(jie)設備
    焊接(jie)設(she)備(bei)(bei)應包含以下(xia)設(she)備(bei)(bei)：
    a)100%對流再流焊系(xi)統：再流焊首選設備(bei)，能提供(gong)本部分要(yao)求的再流焊曲線;
    b) 氣(qi)相(xiang)再(zai)流焊(VPR) 室(shi)：使(shi)用合適的(de)液體，能(neng)在(zai)215℃~219 ℃和(或) 235℃±5℃下工作。該室(shi)能(neng)在(zai)不損壞水汽覆蓋層的(de)前(qian)提下加熱封裝，且(qie)能(neng)再(zai)次(ci)冷凝水汽，從而降低(di)氣(qi)相(xiang)焊接液體的(de)損失。氣(qi)相(xiang)焊接液體應在(zai)上(shang)述規定的(de)合適溫度下汽化;
    c) 紅(hong)(hong)外(IR) /對流再流焊設備：應能提供本部分要求的再流焊曲線。推薦使用(yong)(yong)紅(hong)(hong)外加熱(re)空氣(qi)，不應直接作用(yong)(yong)于(yu)試驗樣品;
    d) 波峰焊(han)接設備(bei)：應(ying)能維持(chi)GB/T 4937. 20- XXXX中5. 4.4規定(ding)的條件。
    注(zhu)：潮濕敏感條(tiao)件(分(fen)級)試驗結果取決于封裝殼體溫(wen)度，而不是(shi)電路板或(huo)引線溫(wen)度。對(dui)流和(he)氣相再(zai)流焊(han)比紅(hong)外更具可控性(xing)和(he)重復(fu)性(xing)。當氣相再(zai)流焊(han)、紅(hong)外/對(dui)流和(he)對(dui)流之(zhi)間存在沖突時，應以對(dui)流結果為準。
    4.3光學顯微鏡
    ;光(guang)學(xue)顯微鏡(40倍，用于外部目檢)。.
    4.4電(dian)學(xue)測試(shi)設備
    電學(xue)測試(shi)設備(bei)應具備(bei)常(chang)溫(wen)直流測試(shi)和功能測試(shi)的能力。
    4.5干(gan)燥(zao)(烘焙)箱
    干燥(烘焙)箱能(neng)在125±5℃下工作。
    4.6溫度(du)循環箱(可(ke)選)

    溫度循環箱工作范圍至少為-40℃~60℃，與GB/T 4937. 25-XXXX -致。可接受的、可選擇的試驗條件和溫度容差見GB/T 4937. 25- XXXX 中表1。

    5、程序(xu)
    5.1通則
    根據GB/T 4937. 20-XXXX中的潮濕(shi)敏(min)感等級(MSL)， 同時可參考其它的潮濕(shi)評估數據，來確(que)定適(shi)當的預處理程序(xu)(xu)，使其盡可能通過。建(jian)議使用合(he)適(shi)的方(fang)法和(he)類似的器件進行預評估。但5. 5中浸漬順序(xu)(xu)應與表1和(he)表2中車間壽命信息一致。
    5.2初始測量
    5.2. 1電(dian)測(ce)試
    進行直流電測試(shi)和功能(neng)測試(shi)，確認器(qi)件(jian)是否滿(man)足(zu)相關文(wen)件(jian)要求，替換不滿(man)足(zu)要求的(de)器(qi)件(jian)。
    5.2.2外觀(guan)檢查
    在40倍(bei)光學(xue)顯微鏡下進(jin)行(xing)外部目(mu)檢(jian)，確(que)保試驗樣(yang)品(pin)沒(mei)有外部裂紋或(huo)其他損傷。如果存在機(ji)械損傷不合格(ge)品(pin)，則應在生產過(guo)程中采取糾正措施，并自糾正后的(de)生產批中抽取新的(de)樣(yang)本。
    5.3 溫度循環(huan)(可選)
    進行5次(ci)-40 C (或(huo)(huo)者更低(di)) ~60 C (或(huo)(huo)者更高)的溫度(du)循環，以模擬運輸條件。當相(xiang)關文(wen)件有規定時，本(ben)步驟為可(ke)選(xuan)的。
    5.4 干燥(烘焙)
    (125±5)℃下烘焙(bei)器件(jian)至少(shao)24h，去除封裝(zhuang)內部水汽，以達到真正的“干(gan)燥”。
    注1：如果接受預處理的某一器 件(jian)吸附數據表(biao)明，需要(yao)更多(duo)或更少的時(shi)間來獲得“干燥(zao)”封裝，則烘焙時(shi)間應適當修正。
    注2：如果(guo)(guo)預處理由半導體器件承制方實施，因為(wei)風(feng)險在(zai)供應(ying)商自身，步驟5.2.1、5.2.2、 5.4可選(xuan)(xuan)做(zuo)。如果(guo)(guo)預處理由用(yong)戶實施，步驟5. 8可選(xuan)(xuan)做(zuo)。
    5.5干燥包裝 SMDs浸漬條件(jian)
    采(cai)用以下浸漬條件。浸漬應在烘焙后2 h內(nei)開始。
    5.5.1 方法A-GB/T 4937.20- -XXXX中干(gan)燥包裝SMDs

    試驗按表(biao)1規(gui)定進行，參(can)考GB/T 4937. 20- XXXX 中5.3.3.2方法A。

    5.5.2方法B-GB/T 497. 20- -xxx 中干燥包裝sMDsS
    試驗按表2規定進行，參考GB/T 4937.20-0 -x3.3.3.方法B。

    5.6 GB/T 4937.20- XXXX中(zhong)非干(gan)燥包裝SMDs浸漬(zi)條件
    試驗按(an)表(biao)3規定進行(xing)，參考GB/T 4937. 20- XXXX中5.3.2 一致。

    5.7 再流焊
    器件(jian)從恒溫恒濕試驗箱移(yi)出后(hou)15min到4h之間，采(cai)用GB/T 4937. 20- XXXX中合適的再流(liu)焊條(tiao)件(jian)進行3次循環。所(suo)有溫度均為(wei)本體溫度。
    在(zai)兩次(ci)再流焊循環(huan)之間(jian)，允許(xu)將(jiang)器件放置(zhi)在(zai)室(shi)溫環(huan)境下至(zhi)少冷卻(que)5min。
    5.8 模擬助焊劑使(shi)用(可選)
    5.8. 1助(zhu)焊劑(ji)使用
    再流(liu)焊循環完(wan)成之后(hou)，允(yun)許器(qi)(qi)件在室溫下至少冷卻15min。在室溫下，將器(qi)(qi)件主體大部分浸入到助焊劑中至少10s，從而使活(huo)性(xing)水溶(rong)性(xing)助焊劑施加到器(qi)(qi)件引線上。當相關文件有規定(ding)時，助焊劑使用是可(ke)選的。
    5.8.2使(shi)用 助(zhu)焊劑(ji)后清(qing)洗(xi)
    使(shi)(shi)用多次攪動(dong)的去離子水沖洗器件。使(shi)(shi)用助(zhu)焊劑(ji)后可(ke)立即清洗。進行下一步之前(qian)，器件應在室(shi)溫(wen)環境溫(wen)度下干燥(zao)。
    5.9終檢查(cha)
    5.9.1 電測試
    進行直流電(dian)測(ce)試和功(gong)能(neng)測(ce)試，確認器件(jian)能(neng)否達到(dao)規范的(de)常溫數據(ju)表要求。
    5.9.2目(mu)檢(jian)
    在40倍(bei)的光學顯微鏡下(xia)進行(xing)外(wai)部目檢，確保器(qi)件外(wai)表(biao)面(mian)無裂紋(wen)。
    預(yu)處理造(zao)成的(de)任何(he)失效，表明該器件等(deng)級劃(hua)分錯誤。應進行失效分析(xi)，如果(guo)可以，應對(dui)該器件重新評估，確定(ding)正(zheng)確的(de)潮濕(shi)敏感等(deng)級。在進行5. 10可靠性試驗之前，應重新提交樣品進行正(zheng)確等(deng)級的(de)預(yu)處理。
    注：由于風險是由供(gong)應商來(lai)承擔，對半導體生產商，終檢查步驟(zou)是可(ke)選的，可(ke)以省略。
    5.10應用可(ke)靠性試驗
    SMD 進行(xing)可靠(kao)性試(shi)驗之前(qian)，如強加(jia)速(su)穩態濕熱試(shi)驗(HAST) (IEC 60749-4)、 溫濕度偏置壽命試(shi)驗(IEC 60749-5)、快(kuai)速(su)溫度變化-雙液體槽法(IEC 60749- II)、加(jia)速(su)耐濕-無偏置強加(jia)速(su)應力試(shi)驗(IEC60749-24)、溫度循環(GB/T 4937. 25)，或加(jia)速(su)耐濕-無偏置高壓蒸煮(IEC 60749-33)，應按照本部(bu)分進行(xing)適當的預處理。
    6、說明
    應在相關文(wen)件中(zhong)規定以下細節：
    a)使(shi)用的預處理條件(jian)(方法(fa))類別;
    b)如(ru)有(you)要求， 為(wei)驗證運輸能力，應規定溫度循環(huan)條(tiao)件和循環(huan)次數(見5.3);
    c)應規定再流焊循環次(ci)數，如(ru)不是3次(ci)(見(jian)5.7);
    d) 如有要求，應(ying)規定助焊劑類型(見(jian)5.8);
    e)可(ke)靠性試驗程序(xu)及試驗條(tiao)件(見5.10);
    f) 電(dian)測(ce)試(shi)描述，包(bao)括測(ce)試(shi)溫度(du)(見5.9)。