半导体器件的处理，储存和保质期

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布拉德利·史密斯,
亚博棋牌游戏Allegro MicroSystems，LLC

介绍

电子器件有许多封装类型，可以包含半导体(集成电路)、磁铁、电容器和电阻。本应用说明提供了关于Allegro设备的功能和保质期的处理和存储指南。电子设备需要注意防静电、防潮和污染物等防护措施。

关于电子设备的处理、保质期和储存条件，有几个方面可能需要关注:

操作注意事项包括防静电和环保。
货架寿命考虑包括可焊性、MSL和开袋地板寿命条件。
存储方面的考虑包括适当的包装和环境。

适用的文件

下面列出的文件提供了进一步的背景信息和指导，是必要的阅读。在每个文件中都列出了必须引用的适用文件。

国际标准:

非密封固体表面贴装器件的湿度/回流灵敏度分类、IPC / j - std - 020 d.1电平
处理，包装，运输和使用湿气/回流敏感表面贴装设备， ipc / jedec j-std - 033c
静电敏感设备的操作要求,电平JESD625

快速的应用笔记:

处理

Allegro产品通常在密封袋中运输，包含磁带和卷轴产品，设备在运输管，或晶圆罐。这些运输材料是防静电的，也可以是导电的，这取决于产品和配置。客户必须充分了解并充分执行JEDEC JESD625(静电敏感设备处理要求)中详细的防静电注意事项。这包括强制使用防静电手套、接地和防静电台面、定向空气电离器，以配置客户的进货检验、装配线站、成品检验和包装区域。

当使用磁带和卷轴包装的设备时，应以10mm /s或更少的速度，以165到180度的角度移除覆盖胶带，以减少ESD产生。

应使用其他环保。在运输袋中保护产品，以及在这些袋子的开启后，应防止由灰尘，腐蚀性材料，湿度/水或其他化学品（含氯或磷酸盐）污染的环境环境。具体而言，电子设备不应用裸露的手柄处理，或暴露于揭露人员。尽管可以使用手指尖点，但如果污染（即，使用无菌技术，以防止将污染从一个表面转移到另一个表面），则确保其适当使用和立即更换。手套是预防污染的更好选择。

应该使用口罩，防止唾液和分泌物从口中流出。罩衫或长袍也应该使用。最后，需要防护鞋来保持清洁的工作环境。

请注意，Allegro使用从头到脚全部穿长袍的人员，包括从头到脚的覆盖，眼罩，面罩，手套，全套服装和靴子，从开始到结束，在洁净室的环境中。因此，客户退回的有腐蚀的部件可能来自客户的装配或最终应用，这是由Allegro故障分析确定的。参见快板应用笔记，设备的化学接触，有关详细信息。

货架寿命和地板寿命

表面贴装器件(SMD)和湿度敏感性等级(MSL)

SMD产品对封装的成型化合物内的水分很敏感，当经历板焊料回流时，可能会在成型化合物和引线框之间发生分层。MSL分类(J-STD- 020D.1)对每一SMD包装类型进行评级，从MSL 1到MSL 3，回流温度为260°C或某些包装的温度较低(如运输箱上的警告标签所示)。MSL 1的分类意味着包装非常坚固，在回流时不受水分的影响;因此，对于MSL 1(≤30°C / 85% RH)，“地板寿命”(部件暴露在环境温度和湿度下的时间)是无限的。MSL 2在≤30°C / 60% RH时，地板寿命为1年;MSL 3在≤30°C / 60% RH时，地板寿命为168小时(7天)。

客户只需要知道MSL 3设备的地板寿命。例如，如果客户只使用了额定MSL 3的胶带和卷帘产品的一部分，而其余产品暴露在环境温度和湿度下，则必须参考J-STD-033C中的地板寿命表7-1来确定该部件的实际地板寿命。因此，如果回流温度为260°C，暴露在30°C / 60% RH下7天是最大的地板寿命(J-STD- 033C中的所有表都基于260°C回流，以及MSL分类，除非Allegro另外说明)。如果回流温度为245°C，则最大地板温度要大得多，可能是无限的(此时没有所有设备的数据)。如果暴露小于30°C / 60% RH，回流温度为260°C，则地板寿命更大，50% RH时不受限制。大多数客户使用的回流温度为230°C至245°C(最大)，环境温度为25°C和60%至70% RH，因此无需担心MSL 3设备的地板寿命。

请注意，通孔器件和将通过焊接、卷曲或手工焊接的器件不受MSL的影响，因为封装体不超过板焊时的回流温度。

可焊性和长期存储

部件经过长期储存后的可焊性，如用于替换部件的库存或“最后一次购买”的部件，是一些客户有疑问的。
零件供应于湿润禁区（MBB），用于标记为MSL 2或MSL 3并含干燥剂（可选的MSL 1器件）。MBB提供保护单位的环境因素。虽然建议用于回流焊接的部件，以防止包装体内的“爆米花”分层，但引线的可焊性不受影响。
Allegro部件的末端镀100%锡或镍钯金(NiPdAu)。
100%镀锡的零件暴露在湿度和温度下会产生轻微的氧化。从Allegro的标准测试程序可以看出，在蒸汽室和润湿平衡测试中，预处理部件8小时，这样的暴露积累的氧化水平不会影响部件的可焊性质量，如下图所示。参见快板应用笔记，Allegro产品（SMD和通孔）的焊接方法，以获取更多信息。研究表明，镀锡在室温条件下可保存10年。

一项可焊性研究是在室温条件下将零件公开存放在抽屉中长达10年。包括用8小时蒸汽预处理的样品。所有部件都焊得很好。这表明在环境条件下长期储存并不影响可焊性，因此在密封袋中储存是足够的。

这些润湿平衡曲线显示了浸入SAC 305合金时的润湿力与时间的关系，在SG封装部件上使用0.5%轻度激活熔剂(集成背偏磁铁的4引脚SIP封装)。经过3秒的浸泡，所有的样品都显示出了出色的最终润湿力(超过0.1 mN/mm)。
最上面的三条曲线分别是在环境条件下储存了5年、6年和10年的原始单元。下面的三条曲线分别是在环境条件下储存4、9和10年的8小时蒸汽老化单元。
在NiPdAu部件的引线上的金涂层可以防止引线在湿度和温度的环境暴露下的任何氧化或降解，因此保质期是无限的，不需要特殊的预防措施。

存储生命

所有allegro包，无论是smd还是没有，都有5年的最低保质期。

对于未开封的包装，包装在带有干燥剂的密封MBB中，SMD的保质期对于MSL 3部分大于5年，对于MSL 1和MSL 2不受限制。这是假设MBB保持不变;因此，对于非常长期的储存，建议采用双层装袋。注意，MSL 1部分实际上不需要MBB，但建议长期存储。

如前所述，可焊性不受10年的储存的影响。

在MBB中，模具或晶圆的存储时间也超过5年，双层装袋的存储时间建议超过5年。建议存储环境温度一般为<25℃，<60% RH。