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一

什么是爆米花效应

爆米花现象，其实是湿敏器件在受潮后，经过高温热处理环节(回流焊、波峰焊等)，就会导致器件内部潮气气化，进而导致器件膨胀，撑开塑封胶体或基板。并且在冷却过程中，由于器件部内材料热胀冷缩速率不一致，进而造成内部材料出现裂纹。

二

爆米花现象发生的原理

三

爆米花现象发生后果

四

爆米花现象案例

 案例1

18年5 月下旬生产A方案试产出现 CPU(BGA 封装) 锡球连锡问题，生产 339pcs，不良21pcs，不良率 6.2%

现场情况：

客户试产500台样机，来料A20不足一个标准包，因此没有真空包装。客户在上线前没有进行高温烘烤。

分析实验：

通过超声波扫描(SAT)发现不良样片出现分层现象8通过切片显微分析发现晶圆与基板出现巨大的Crack，导致基板被严重挤压变形。导致Reflow时压迫基板以下的锡球，导致短路发生。

 案例2

S公司生产A芯片时出现3.9%的虚焊不良，但返修工人拆除A芯片后，发现损坏。

现场情况：

PCBA返修前没有经过烘烤，A芯片拆卸时使用风枪温度达500℃。

分析原因：

通过超声波扫描(SAT)发现不良样片出现分层现象8通过DE-CAP实验发现Wirebond焊点出现球脱现象。造成IO出现开路，引起A20出现不可逆的损坏。

五

爆米花现象预防

IC类物料的使用及存储规范

有关术语和定义

HIC: Humidity Indicator Card      湿度指示卡                     

MBB: Moisture Barrier Bag         防潮袋

Desiccant                                   干燥剂

Active Desiccant                         活性干燥剂

Floor Life                                    允许暴露时间

Shelf Life                                     存储期限

MSL: Moisture Sensitivity Level  潮湿敏感等级

RH%:Relative Humidity               相对湿度

Bar Code Label                            条形码标签      

来料检查

   MSD 元件来料时须检查是否防潮包装

检查封袋日期和保存期限

检查防潮袋是否封装严密,无开口,破裂现象; 袋上是否有MSD警示标签; 

袋内是否有干燥剂和湿度指示卡,

开袋抽样检查时,开口应在袋的边缘原封装旁边; 暴露时间控制在30分钟内;

打开MBB须立即读HIC.若5%值紅色10%值不是蓝色,則須重焗或联系供应商处理.

湿敏等级	装袋前干燥	防潮袋	干燥剂	標貼
1	可选择	可选择	可选择	可选择
2	可选择	需要	需要	需要
2a-5a	需要	需要	需要	需要
6	可选择	可选择	可选择	需要

干燥包裝  

湿度等級2a至5a物料放入防潮袋之前須進行干燥Ø干燥包裝:防潮袋,干燥剂,濕度指示卡,標貼紙

        防潮袋: 须符合 MIL-PRF-81705, TYPE I,

        干燥剂:须符合MIL-D-3464, TYPE II,

        濕度指示卡:须符合MIL-1-8835, 有 5%RH, 10%RH & 15%示值

        標貼紙: MSID Label 和 Caution Label specified by JEDECJEP113

 HIC:湿度指示卡

    一种涂有潮湿感应化学元素的卡片，当相对湿度超出范围时，该卡片会由蓝色转变为粉红色或浅色。图示为湿度指示卡样本。HIC须符合MIL-I-8835规范, 且有5% RH, 10% RH, 15% RH 3个示值

湿敏等级MSL和允许暴露时间

湿敏等级	允许暴露时间 (at ≤30°C/60%)
1	没有限制
2	1年
2a	4周
3	168小时
4	72小时
5	48小时
5a	24小时
6	使用前,一定要烤

存储时限

未开封的湿敏元器件存储环境

 小于40°C/90%RH，在此环境下，存储期限为12个月。  

开封的湿敏元器件存放环境

 小于30°C/60%RH ，存放时间参见不同MSL的最大允许暴露时间

如何判断湿敏元件是否受潮？

1.存储时间(Shelf Life)大于12月

2.到达最大暴露时间(Floor Life)

3.HIC达到10%RH或15%RH

4.无法追踪和判断元件的状态

干燥方法

参照IPCJEDECJ-STD-033B.1，MSD湿敏器件干燥方法有: 

1. 150℃高温烘干

2. 125℃高温烘干

3. 40～90℃；≤5%RH中温超低湿烘干

4. 常温超低湿干燥

以上干燥方法粗略比较如下： 

1. 150℃高温烘干虽然耗时最短，但对器件损伤大，氧化速度也最快；

2. 125℃烘干时间较短，但也存在类似150℃的问题；

3. 40～90℃，5%RH对器件几乎没有损伤，且氧化情况也可以被忽略，同时适合不耐高温的MSD(如卷、管状料等)，

4. 传统的常温干燥箱由于所需时间长，一般用于保存，不用于烘干。

综上所述，40～90℃；≤5%RH方式弥补了传统高温烘干的不足，保证了器件品质，所以该方式越来越被采纳。

干燥烘烤时间

湿敏等级	盘装料(在125C)	盘装料(在90C  <5% RH)	卷,管支装料(在40C  <5% RH)
2a	21小时	3天	29天
3	27小时	4天	37天
4	34小时	5天	47天
5	40小时	6天	57天
5a	48小时	8天	59天
6	按制造商建议	按制造商建议	按制造商建议

烘烤注意事项

   1.高温烘烤应确保包装材料经得起125℃ 的高温。

   2.烘烤次数应小于最大烘烤次数。

             Level 2a:    3次

             Level3-5:   2次

             Level5a:    1次

   3.烘烤温度为125+ -5℃时，烘烤累计时间最多不得超过48hrs。

  4.如果烘箱在中途打开，应确保在1小时内恢复到原来设定状态

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