PCB线路板MSL的考核及分析

一、结果的解释

(1)故障判断规则的详细描述

如果一个或多个测试样品因以下缺点而不合格，包装的组件可被判断为不合格。怀采纳的判断是：

1.光镜放大40倍可以看到外观开裂。

2.电气测试失败。

3.内部裂纹已经穿过关键位置，如线、第一个播放点或第二个展平点。

4.内部裂纹从任何金手指焊盘延伸到其他内部金属位置。

5.裂纹发生在机体内，使得机体内的任何金属部位都到达封装的外表面，2/3的距离已经受到裂纹的影响。

6.如果包装的平整度出现翘曲、膨胀或肉眼可见的鼓包，但部件仍能满足共面性和货架高度的要求，则仍应判定为合格。

1.左边是早期金属三脚架IC的布线情况，右边是BGA有机板芯片的布线情况。

(1)当c-Sam  超音波扫描显微镜发现内部裂纹时，可解释为无效，或在指定点继续进行显微切片验证。

(2)当包装对垂直裂纹非常敏感时，应对模具包装或外观上有近似裂纹的包装进行显微切片验证。

(3)如果发现贴片密封失效，应通过提高密封原来的湿敏水位来测试另一组全新样品。

(4)当检验中的部件已通过上述六项要求，且经美国材料试验学会或其方法检验后未发现分层或裂纹时，该部件的MSL检验应视为通过。

2.左图为芯片上第一个焊线点之前，钢嘴伸出一个短金线熔化成一个金球，然后压焊在固定点上。右图为芯片I/0上的焊点。

3.这是在承载板的前表面稳定之后的真实物体的放大视图，然后在外围焊盘上执行金线的第二展平点。

PCBA加工

(二)第二学位考试的合格标准

为了了解分层和开裂对密封可靠性的影响，包装行业必须再参加三次二级考试，以了解它们的影响程度。这三项考试的内容如下：

a、根据以下详细做法，找出两次检查之间的裂纹层从“预吸湿”到“回流焊完成”发生了什么样的劣化。

B.根据JESD22-A113和JESD  47评估可靠性。

c、按原半导体生产厂家出厂方法进行深入评价或复试。

至于可靠性评估的内容，必须包括压力测试、历史一般数据分析等数据，原020C的附录是实施这一通过标准的逻辑思维图。

此外，当贴片封装通过后续的电气测试时，在安晶区散热器和芯片底面发现裂纹。但是，如果在其他区域没有发现裂纹和分层，并且贴片仍然能够满足尺度的标准，则贴片可以被视为通过了MSL的复试层级。

4.这两张图是多芯片架空堆叠多层立体布线的复杂图。

所有失败的都要进一步分析，要确认失败原因与湿度敏感度直接相关。当回流焊后未发现湿敏水故障时，待测封装元件可获得MSL认证。

5.左边是腹部带引脚的封装元件与背面接线芯片及其接收插座匹配情况的物理图。

右边是中心散热芯片和大功率散热BGA共面引脚的侧视图。

第二，分级包装

当印章能通过“一级”两项考试，说明印章与湿度敏感度无关，不需要刻意进行干包装。但是，如果密封未通过“一级”顶级检查，但仍达到高MSL  层级，则仍应归类为水分敏感产品，必须按照J-STD-033进行干式包装。如果密封只能通过最低级别的六级考试，则应归类为极度水分敏感层级，即使是干燥包装也很难保证其安全性。当这些产品交付时，必须通知客户它们的湿度敏感特性，并且必须贴上警告标签，说明它们必须在回流焊接之前根据标签的说明进行烘焙和除湿，或者它们根本不应该直接焊接在印刷电路板板面上，而是应该采用插入式互连组件。至于最小预烘焙温度和时间，必须取决于待测试部件的除湿结果。

3.可选重量增加或减少的分析

吸湿后增重的分析对于工厂临时储存的“现场时限”极其有价值。该术语指的是从干燥封装折叠到回流焊中某些水分吸收“周期”足以对封装产品造成损坏的时间。该领域的这一时期被称为地板寿命。另外，除湿的减重分析对于确定除湿所需的烘焙时间非常有帮助。这两种分析的实践可以通过从样品中选择10个密封件，并将它们的平均读数作为参考数据来进行。计算方法如下：

最终增重=(湿重和干重)/干重

最终重量损失=(湿重干重)/湿重

中期增重=(当前体重干重)/干重

低中期失重=(湿重-现在重量)/湿重

这里的“湿”是一个相对的概念，是指被封装的元器件在特定的温度和湿度环境下放置了一定的时间后，已经吸收了水分。至于‘干’，是一种说法，就是在125的高温下保存，测试后不能再去除更多水分。

(1)吸湿曲线

此图横轴(X轴)为吸湿时间，初期可设定在24小时内，后期可延长至10天，直至无症状。纵轴(V轴)是体重增加的变化，可以是从零增重到饱和体重增加。通常在‘双八五温湿度测试’中，按照上述公式可以达到的饱和增重约为0.3%-0.4%。

1.干重精确称重

样品应在125的烘箱中放置48小时以上，取出并冷却后1小时内，在天平上以1g的精度称量干重。对于较小的组件，干重应在30分钟内准确称重。

2.饱和湿重的精确描述

称重干重后，可将密封件放在干净干燥的托盘中，并送到所需的温度和湿度环境中进行吸湿。吸湿后取出封口，室温下冷却15分钟以上但不超过1小时。在这个稳定期一定要称湿重。但高度小于1.5mm的小块，不宜超过30分钟。第一次称量湿重后，密封物应送回温湿度箱继续吸收水分(箱外停留时间不得超过2小时)。反复称量湿重，直至脚数稳定。

(2)、除湿曲线

这个XY曲线的x-时间轴共区分为12个小时，v轴的重量变化可以从0到上述饱和失重。方法是将吸湿饱和的封条从温湿度箱中取出，在室温下稳定15分钟至1小时，然后送入烘箱，在给定的温度和时间下烘烤，驱除水分。然后取出冷却，1小时内完成初步称重。之后送回烘箱继续除湿称重，直到水分达到恒重，即可得到除湿曲线。