Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Почему именно эти корпуса
BGA, QFN, LGA и подобные корпуса объединяет одно: выводы у них находятся под корпусом. Отсюда все сложности — и с влагой, и с контролем результата.
Влага попадает внутрь корпуса через пластик компаунда и оседает на границах раздела — кристалл, подложка, компаунд. При пайке оплавлением корпус за секунды проходит через температуру, при которой эта влага вскипает. Пар ищет выход и расслаивает корпус изнутри.
Уровни влагочувствительности
Стандарт IPC/JEDEC J-STD-033 задаёт уровни влагочувствительности (MSL) и допустимое время на воздухе — floor life — для каждого уровня. Логика такая: компонент приходит в запаянном пакете с влагобарьером и индикатором влажности; с момента вскрытия начинается отсчёт, в течение которого компонент можно паять без просушки.
Чем выше уровень, тем короче это время. Для сложных корпусов с большой площадью и тонким компаундом оно измеряется часами и днями, а не месяцами — и заканчивается заметно быстрее, чем расходуется катушка.
Как останавливается отсчёт
Ключевое свойство хранения при 1–10% RH: при таком уровне компонент не набирает влагу, и расход допустимого времени останавливается. Практически это означает, что вскрытую катушку можно вернуть в шкаф и запускать партию частями, а не целиком.
Без шкафа выбор хуже: либо паять всю вскрытую упаковку сразу, либо пересушивать компоненты, либо рисковать. Разбор диапазонов — в статье какую влажность выбрать.
Учёт часов на практике
Формально учитывать нужно суммарное время, проведённое компонентом на воздухе с момента вскрытия. На производстве это делают так:
- На упаковке ставят дату и время вскрытия. Самый простой и самый работающий способ.
- Ведут журнал выдачи со склада с отметкой возврата в шкаф: накопленное время складывается из интервалов «вне шкафа».
- Показания шкафа снимают в журнал — иначе при разборе нечем подтвердить, что условия хранения соблюдались.
Если время вышло
Просрочивший компонент не обязательно брак: J-STD-033 предусматривает восстановительную просушку — bake-out. Но у неё есть цена:
- Просушка идёт при повышенной температуре и занимает часы, а иногда сутки.
- Не всякая упаковка её переживает: катушки и пеналы из ряда материалов деформируются, компоненты приходится перекладывать.
- Термическая нагрузка накапливается и учитывается наряду с пайкой.
Поэтому просушка — аварийная мера. Хранение при низкой влажности дешевле именно тем, что до неё не доводит.
Реболлинг и повторные операции
Отдельный случай — корпуса, которые уже проходили пайку: снятые с плат, восстановленные, с перекатанными шарами. Термическая нагрузка у них уже накоплена, а компаунд мог набрать влагу за время хранения после снятия. Для таких компонентов сухое хранение между операциями не желательная мера, а обязательная: следующий нагрев может оказаться последним.
Участок SMT вокруг сухого хранения
Шкаф работает, когда встроен в маршрут, а не стоит в углу:
- Входной контроль. Приёмка, проверка индикатора влажности в упаковке, регистрация.
- Хранение запаса в закрытой упаковке — исполнение «Б» достаточно.
- Хранение вскрытого — исполнение «А», рядом с линией, чтобы возврат в шкаф был делом секунд, а не похода в другой конец цеха.
- Межоперационный буфер для плат с открытыми площадками между монтажом сторон.
- Хранение трафаретов и оснастки — та же камера, другая полка.
Практическое наблюдение: шкаф, стоящий далеко от линии, не используют. Возврат катушки в него должен занимать меньше времени, чем размышление о том, стоит ли идти. Поэтому на участок чаще берут два небольших шкафа вместо одного большого.
Типоразмеры под участок
Полный ряд: ШСХ-115, ШСХ-160, ШСХ-240, ШСХ-320, ШСХ-435, ШСХ-540, ШСХ-728, ШСХ-870, ШСХ-1428. Антистатическое исполнение с поверхностным сопротивлением от 1 МОм до 1 ГОм и терминалом заземления — стандартное для всей линейки.