Dos modos de fallo, una sola variable
La humedad en una planta de ensamblaje tiene dos efectos que apuntan en direcciones opuestas.
Demasiado seco: se acumula carga estática, y la ESD daña puertas MOS, dieléctricos finos y placas desnudas mucho antes de que el producto se encienda. Por eso la mayoría de los planes de control de ESD fijan un suelo en torno al 30 % de humedad relativa y añaden ionizadores donde el entorno local no lo mantiene.
Demasiado húmedo: los encapsulados plásticos absorben humedad del aire. En el reflujo esa humedad se convierte en vapor dentro del encapsulado, que se agrieta, se delamina o levanta un die: el fallo conocido como palomita de maíz. A menudo pasa la prueba eléctrica y falla en campo.
La solución no es un nivel de humedad de compromiso. Es un suelo de humedad para la sala más almacenamiento seco para las piezas.
MSL y vida en planta
La J-STD-033 clasifica la sensibilidad a la humedad desde el nivel 1 (sin restricción) hasta el nivel 6 (hornear antes de usar). Los que importan en producción:
| Nivel | Vida en planta a ≤30 °C / 60 % HR |
|---|---|
| 2 | 1 año |
| 2a | 4 semanas |
| 3 | 168 horas |
| 4 | 72 horas |
| 5 | 48 horas |
| 5a | 24 horas |
| 6 | requiere horneado antes de usar |
La vida en planta empieza cuando se abre la bolsa de barrera contra humedad. Un carrete abierto el lunes y usado el viernes es un riesgo distinto de otro abierto en el mismo turno, aunque las piezas sean idénticas.
Almacenamiento seco
Tres opciones, a menudo combinadas:
- Bolsas de barrera con desecante y tarjeta indicadora de humedad. Baratas, eficaces e incómodas una vez abiertas: el reloj arranca.
- Armarios secos a baja humedad relativa, que encajan en producción de alta mezcla donde los carretes se abren muchas veces. Es la respuesta habitual en una planta con muchas tiradas pequeñas.
- Hornos de horneado, para piezas que han superado la vida en planta o llegaron con la bolsa dañada.
La elección tiene que ver tanto con el patrón de acceso como con la protección: una bolsa protege una pieza que nadie toca, un armario protege una pieza que se usa a diario.
Hornear, correctamente
El horneado quita humedad, pero no es gratis. El programa depende del espesor del encapsulado, del material del cuerpo y de si la pieza está en bandeja, tubo o carrete; las tablas de la J-STD-033 existen porque un horneado equivocado puede dañar la cinta, las etiquetas y las propias piezas.
De ahí dos reglas: hornea según el programa del encapsulado y usa la pieza enseguida o devuélvela al almacenamiento seco. Un carrete horneado que se queda toda la noche en la línea vuelve al punto de partida.
Qué debe ver el cliente
En cualquier fabricación con encapsulados de área o de paso fino, el registro de proceso debe mostrar el manejo por MSL: fechas de apertura de bolsa, registros del armario, registros de horneado de las piezas que superaron la vida en planta y el perfil de reflujo utilizado. Pídelo por escrito al comparar servicios de ensamblaje de PCB; un proveedor que no puede producirlo no está controlando la humedad.
Ese registro es lo que distingue a un proveedor que controla la humedad de otro que tiene un deshumidificador. La mano de obra se juzga contra IPC-A-610, y las puertas que atrapan los defectos resultantes se describen en la nota de control de calidad.
