Skip to main content

電子業上中下游對於微量濕氣的關鍵問題說明與解決方案

例如中游廠商SMT產業所迫切需求,因微量濕氣帶來的問題須依照IPC/JEDEC J-STD-033嚴格的規範與標準進行,因此需要更安全.可靠.節能的除濕/控濕技術來提高產品良率和企業競爭力。

短小輕薄是現代科技進步的趨勢,因此電子零組件也越做越小,但越小的零件,就代表其抗微量濕氣的能力就越差,如半導體上游半導體IC設計因為晶圓的線路越細代表其微底片(Micro Film)的尺寸精度越被要求精細,因此在微底片之儲存就越顯得重要,如果其儲存上的『微吸濕』造成尺寸上的偏差,客戶在黃光製程時就會Out SPEC的關鍵問題;而中游晶圓封裝業界的封裝方式也越來越高階化精密化,因此高階封裝製程與材料就代表著其吸濕的能力愈強,也代表會因為『微氧化』而有除濕防潮的需求產生;另其下游半導體通路業界更因為,在更高速及更高頻的半導體IC的要求下,其對IC成品的防潮濕的要求更高,但是會隨著在半導體IC封裝入抗靜電防潮袋(Anti-static electricity moisture-proof bag)MBB之前的儲存所產生的『微氧化』造成用戶的不良率升高的關鍵問題。
 
而應用最廣泛的是在電子代工中游SMT業界也因為環保無鉛製程的普及化,因而對於SMD元件的『微量濕氣』造成的『微氧化』在SMT Re-flow製程中高溫的洗禮後,越難承受其不良率偏高的關鍵問題。

根據IPC-M109 J-STD-033標準,在高濕空氣環境暴露後的SMD元件,規定必須將其放置在30%RH濕度以下的環境中,依其前放置暴露時間的10倍時間後,才能恢復元件的“車間壽命”即"使用壽命",來避免其報廢並保障工作上的安全。

本文包含4部份內容,您可點選下方小標題,實現快速跳轉:

您了解微量濕氣對您所使用的電子零件有多大的影響嗎?

半導體業及電子業的上中下游不論是在研發、品管或是生產製程中,針對其所使用的數以萬計的關鍵物料/半成品,會因為一點點微量濕氣而造成其重大的損失。例如電子代工業中游的SMT代工廠商常常在,當元件在回焊(Re-flow)期間暴露於升高的溫度環境下,其表面黏著元件(SMD,Surface-Mount-Device)會因為其先前暴露於空氣中所吸附於內部的潮濕,而產生足夠的蒸汽壓力來損傷或毀壞元件本身。常見的不良模式包括其共晶/合金層的接面/接點從晶片或其引腳框的內部分離(脫層)、接線損傷、晶片破損和甚至於延伸到元件的內部產生龜裂等而不易察覺。另在一些極端的情況中,龜裂的裂紋會延伸到元件的表面;最嚴重的情況就是元件產生膨脹和爆裂(俗稱『爆米花現象』)。
 
因此IPC/JEDEC 定義了一套標準的『濕度敏感等級』,如有需要的人可點擊這篇《IPC/JEDEC J-STD-033 規範說明》了解。對於各種電子產品、儀器、設備及其備品很容易因吸濕而受潮故障,是大家比較熟知也知道要防潮濕做保護的,但半導體電子業的上中下游業界還有更多需要求,如:長晶製程中切割晶棒時所使用奈米級粉狀研磨材料的防『微結塊』、磊晶過程中暫存之防微氧化層、IC半導體電路設計之原稿微底片/記憶體儲存、IC製造時之微底片(Micro Film)防吸濕、IC封測時使用高純度Epoxy封裝材料的防吸濕、IC與電路板SMT組裝時的防冷焊、電路板壓合時之防氣泡、利用這些核心電子零件組合成的電子電路控制系統的防氧化、創新設計製造的各種軍用、車用、科技用、家電用、精密儀器(精密儀錶)用、醫療用、教學用、工程用、自動化工業用…等各種電子產品之防潮,常常因為被忽視而造成很多重大的損失關鍵問題~
 

上游

晶圓或晶粒半成品生產過程中從防潮袋取出後由於微量濕氣造成微氧化

半導體晶圓或晶粒半成品在生產過程中或生產後之暫時儲存或高階奈米級研磨粉狀材料的儲存等,由於取出暴露在空氣中『微量濕氣』造成的『微氧化』或『微結塊』,另外例如TFT-LCD玻璃基板在堆疊存放時受到『微量濕氣』所產生的『微氧化』等,以至於在之後的製造過程中出現如研磨效果不佳,或因為『晶圓不純氧化層』過厚客戶需要更長時間去除掉此氧化層而增加成本...等狀況。

中游

半導體IC封裝(包括QFP/BGA/CSP/PLCC/SoC/SiP…)等積體電路,會因為『迴溫結露』等現象而吸濕後造成;硬化物硬化不完全或產生氣泡在硬化物內

IC(包括QFP/BGA/CSP/PLCC)積體電路及其它被動元件在存放時內部微氧化造成短路,在焊接時構裝體曲翹與PCB接點接觸不良,內部微裂、分離脫層、外部發生爆裂,俗稱『爆米花現象』

光纖K金接頭、 Bonding金線材料、Leadframe銅材、手機觸控面板鍍銀接點及其它各種物料、元件的金屬部分,容易受到微量濕氣影響,造成表面不易觀察看出的微氧化狀況

 

半導體IC封裝(包括QFP/BGA/CSP/PLCC/SoC/SiP…)等積體電路,在封裝時使用的高純度環氧樹脂(Epoxy)為了要產生完美的Molding硬化物常常需要低溫儲存,也因此在取出使用時常常會因為『迴溫結露』等現象而吸濕後造成;硬化物硬化不完全或產生氣泡在硬化物內。
 
在打金線Wire Bonding製程中,接點也會因為金線的『微氧化』或晶片接點的『微氧化』造成在打金線焊接時產生氣泡或位置偏移等現象。另在錫球(BGA)製程中會因為要去除已吸濕被氧化的錫球,而使用烘烤來除濕,其高溫會使得BGA錫球又產生熱氧化現象,以及其他各種原因的綜合所引起的『枕頭效應Head-in-Pillow』現象。
 
SMT業界在焊接SMD元件時,因其在儲存SMD元件時內部的微氧化造成短路/斷路,或在焊接構裝時因為晶片翹曲而與PCB接點產生接觸不良,或內部微裂、共晶接點分離脫層、焊接外部發生爆裂,俗稱『爆米花現象』等。
 
即在回焊(Re-Flow)過程中,PCB電路基板的焊接點/焊接面兩端在上完錫膏的表面,因為表面有『微氧化』使得表面張力不平衡造成焊接點/焊接面一高一低,而導致晶片元件的一端被焊接在焊接點上,另一端則因為不平坦而無法完全銲接到產生翹起,這種現象稱為『曼哈頓現象』或『立碑現象Tomb Stone』。
 
這些影響成品、半成品品質的關鍵因素,絕大部分都是因為材料的『微量濕氣』產生『微氧化』所導致的結果!
 
另如光纖鍍K金之接頭、 Bonding製程中之金線(Au)材料、Lead-frame的銅材或鍍銀(Ag)材、手機觸控面板金屬接點及其它各種物料、元件的金屬部分,容易受到『微量濕氣』影響,造成表面不易觀察看出的『微氧化』狀況導致接觸不良等現象!
 

下游

SMT生產線的待料區的LED、IC、PC板 需放入『收藏家 1~2%RH快速超低濕乾燥脫濕設備 IDC / Rotor 』,防止微量吸濕,在高溫過錫爐水蒸氣膨脹,產生焊接不完全問題

 IDC / Rotor亦廣泛用於其他電子業的上游晶圓存放,中游的IC、電路設計、封裝、SMT組裝的IC存放,到下游的所有電子產品(消費、軍用、車用、科技用...等)的電路板、維修IC,及數以萬計的各種特殊電子零件、物料 存放,解決許多品質不良、可靠度不佳等惱人問題

在發光二極體LED與半導體IC、電路基板PCB等結合,設計出各種下游之應用產品(如 看板、燈具、手機、螢幕、手電筒、各種新式照明產品...等),其工廠(自己或發包)的倉庫,SMT生產線的暫存區,之LED、IC、PCB等元件,在高溫過錫爐時,因為濕氣的膨脹,所產生焊接不完全的問題等。
 
還有很多如:半導體業的主動元件、電子零件業的被動元件/重電機用IGBT元件、光電產業的LED/LCD/OLED/Glass/solar/Touch Panel、感測器Sensor微機電MEMS元件/陀螺儀/光感測器/光學鏡頭模組、通訊產業的用戶端/伺服端/光纖、電路板業硬板PCB/軟板FPC、電子代工業EMS組裝/SMT打件業、電腦周邊IC記憶卡/MB/PC/NB、電子通路業的材料/零件/設備/儀器/成品/半成品、資訊服務業的記憶儲存…等,皆會因為環境潮濕或空氣中『微量濕氣』,造成許多品質不良、可靠度不佳等惱人問題,更應當應用除濕乾燥儲存方式,來提高良率減低成本增加企業競爭力。

點擊洽詢電子業微量濕氣問題解決方案

TOP

—————————————————————————————————————————————————————————

收藏家『IDC / Rotor』大小倉儲空間新除濕乾燥技術

收藏家繼服務全球百萬個電子防潮箱用戶後,推出全球最快速超低濕乾燥除濕設備(1~60%RH)。包含:
  1. 針對電子零件、濕敏元件、精密儀器、自動化設備等之防潮保管的工業型電子乾燥櫃(中/小空間除濕乾燥技術)
  2. 電子業製程生產現場、物料保管倉庫、研發檢測單位…等整體的大空間除濕/控濕設備設備(唯一的大空間除濕乾燥技術)
在這裡將此大小空間的除濕乾燥設備統稱為『IDC / Rotor』。
 
本技術已被全球1000個以上電子大廠肯定,完全符合IPC / JEDEC J-STD-033系列法規對濕敏元件 (MSD) 如:必須用抗靜電防潮袋(Anti-static electricity moisture-proof bag)MBB封裝、保存、儲運,依IPC/ JEDECJ-STD-020歸類為2、2a、3、4、5、5a濕氣敏感等級的半導體IC (如:BGA、QFP、CSP,可程式化PLD(Programmable Logic Device)…),及PCB(如:Organic thin Layered Board,Pattern Film,Semi-mounted PCB,Re-work PCB)的嚴格防濕規範。
 
本技術還可結合冷凍空調工程設備提供高品質溫度濕度控制及低溫(冷藏/冷凍)控濕系統,
也可與加熱系統(Dry Air Baking)/N2 Air Purge/Clean Air Purge/HEPA/防盜系統/溫度濕度監控系統/警示系統/DATA記錄/工廠自動化管理系統…等其他功能技術結合,提供更客製化、更多功能化的各種工程及設備服務。
 

本技術可全方位解決電子業上中下游對於微量濕氣的問題

已被證明比灌N2氮氣、灌乾燥空氣、加烘烤製程、加抽真空製程、用工業用除濕機、用空調設備…等更省電、省錢、安全、有效、便利,可全方位解決電子業對於微量濕氣所造成的問題,而且非常的好用、耐用!!
 
  • 杜絕這些SMD(Surface mount Devices)元件因抗靜電防潮袋(Anti-static electricity moisture-proof bag)MBB本身的封裝不完全,保存不良,或MBB拆封後 未依照Floor life的管制去使用,所發生的『微量濕氣』,在高溫回焊的表面實裝製程中 (Reflow Surface mount Process) 因濕氣膨脹而產生微裂痕、爆米花、爆板、空焊、剝離、氧化…等重大品質良率問題。尤其在製程環保要求下的新式無鉛(Pb free) 製程,因為使用非鉛的其他金屬(Sn/Cu, Sn/Ag, Sn/Ag/Cu)作結合元素,因此錫爐的使用溫度被提高,更易造成品質問題;以上的問題解決方案之要求更是迫切!本技術在SMT插件業/PCB Assembly基板組裝業中,可以全自動的複製最高品質的MBB保存狀況,只要將拆封的半導體IC/電路基板PCB 或其他對濕氣敏感的物料放入 IDC / Rotor設備就可以解決了,可以完全免除 IPC / JEDEC J-STD-033中所規範的對於抗靜電防潮袋(Anti-static electricity moisture-proof bag)MBB的非常麻煩之管理及使用上的問題!!
 
IPC / JEDEC J-STD-033
 
 
  • 電路基板重工(Re-work PCB)時在拆或裝半導體IC時,逾時(floor life)的半導體IC在mounting前 ,均需要經過壟長時間的高溫烘烤除濕(Baking),只要將這些物料長期放在 IDC / Rotor設備中依製程作業時的正常存取使用,則此Backing作業就可以免除掉,更可大幅節省成本,而收藏家IDC / Rotor大小空間新除濕乾燥技術的常溫除濕乾燥特點,更可以解決有些物料不耐高溫烘烤的問題
  • 光電半導體及各種精密電子製造業中的晶圓Wafer、半導體IC、發光二極體LED、液晶顯示面板LCD (Liquid Crystal Glass Board)、陶瓷基板Ceramic Board、晶片型電容器Chip Condenser、粉體材料Powder、光纖Fiber optics、Micro lens(微影鏡頭) for DWDM(高密度波長多工器)、CCD(Charge-coupled Device)Image Sensor圖像感測器、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) Image Sensor圖像感測器及各種電子零件/半成品、製程用化學品、特殊化學藥品、特殊高階製程原物料…,皆必須用IDC/Rotor的設備中去解決『微量濕氣』在原物料所吸附而衍生出的各種精密後段製程中無法管理控制的品質不良率升高的問題
  • 精密的高階新材料/新產品/奈米級元件的奈米製程開發中所涉及的任何接點/結合/壓合/混合/射出/封裝/印刷/積層/構裝/塗裝/薄膜/界面/磊晶…等,必須用有IDC / Rotor的設備去解決因『微量吸濕』而衍生出的,因品質不良率而導致新產品開發失敗的問題
  • 在R&D/Lab開發單位中各種特殊的配方原物料、粉末材料、特殊藥劑、特殊化學品、化學試藥等的防潮、防氧化、防質變之儲存保存,也可以用有IDC / Rotor的設備去取代不方便又昂貴不環保的抽真空儲存/充氮氣儲存/定期更換乾燥劑Dessicator
  • 相對於傳統產業的加熱烘烤/冷凍冷藏/真空乾燥等,IDC / Rotor 的常溫常壓乾燥脫濕更能保持物品的原色、原味、原成份,如:乾燥花、壓花、高級中藥食材、標本、種子、藥品、化學品、粉末材料……。如與冷凍庫結合,還有低溫超低濕效果
  • 解決低溫儲存、高溫烘烤,在回溫時因溫度差所產生的微量水氣凝結問題(結露現象)。例如:需要低溫儲存的銲錫膏、易吸濕膠材、銅箔基板 (CCL)、藥品、食材…等,需高溫烘烤的半導體IC、電子零件、原物料、精密測量工具、精密儀器…等,在回溫時也會凝結微量水氣,造成在後段製程/研發過程/精密量測當中所產生無法管理的品質問題。
  • 具全球最快<30min分 回降超低濕能力,免用N2/Dry Air Purge,省掉氣體損耗/裝設流量控制器等成本,防止因氣體流量/純度高低/無密閉溢出所引發的,因超低濕而不自覺的品質不穩定及作業環境安全上的問題。
  • 我們備有『收藏家 IDC / Rotor 大小空間超低濕乾燥設備』的專業工程師、經銷商全方位協助電子業上中下游的客戶為您提供 IDC / Rotor 系列設備機型、規格、訂製、功能、應用等全方位的解決方案服務,歡迎洽詢!!

點擊洽詢電子業微量濕氣問題解決方案

TOP

————————————————————————————————————————————————————————

電子業老客戶案例分享

SMT生產線使用超低濕乾燥設備放置IC備料

SMT生產線使用超低濕乾燥設備放置IC備料

電子廠倉庫IC低濕乾燥物料區

電子廠倉庫IC低濕乾燥物料區

錫膏回溫乾燥櫃

錫膏回溫乾燥櫃

PCB工廠放置底片防潮櫃

PCB工廠放置底片防潮櫃

晶圓保存低濕乾燥設備

晶圓保存低濕乾燥設備

電子零件保存不鏽鋼低濕乾燥櫃

不鏽鋼低濕乾燥櫃,電子零件保存

LED封裝支架低濕乾燥櫃
LED封裝支架低濕乾燥櫃
LED矽膠備料低濕櫃
LED矽膠備料低濕櫃

還有更多實際應用案例,無法在此一一列舉。歡迎要升級精密製造的電子業上中下游各產業洽詢本新除濕技術的各種實際服務。

點擊洽詢電子業微量濕氣問題解決方案

TOP

————————————————————————————————————————————————————————

更多櫃體及小空間除濕技術服務~

▲ 更多櫃體及小空間除濕技術服務:

收藏家防潮衣櫃鞋櫃、專業資產、文物、檔案防潮保存

 

▲更多領域大空間除濕/控濕服務:
 
藝文展藏:博物館、美術館、紀念館、書廊、收藏庫房、檔案室…
科研製程:1~40%RH低濕/超低濕、製程現場、廠房、物料倉庫、Clean Room、RD&Lab…
商業空間:溜冰場、戲院、泳池、SPA、俱樂部、飯店、冷凍食儲、冷藏食儲、低溫運轉…
設備/武器:自動化設備、軍事武器、精密儀器、精密機電控制中心…
公共建設:金屬橋樑、水處理廠、發電廠、公共工程…
食品藥品:食品加工和生技製藥製程的乾燥處理…
 

大空間除濕/控濕服務,1~40%RH低濕/超低濕、製程現場、廠房、物料倉庫、Clean Room、RD&Lab…

點擊洽詢更多除濕防潮服務

TOP

使用者登入

收藏家推薦

最近我的防潮箱有奇怪的現象發生 為什麼呢? 讓收藏家的專家告訴你!
公視播出過的紀錄片電燈泡的陰謀,透過商業計畫來誘導消費者自行淘汰舊商品
了解一項產品從原料、製造、運輸最後到貨架上,原來整個流程、過程影響環節