두 가지 고장 모드, 하나의 변수
조립 공장의 습도는 상반된 두 가지 영향을 미칩니다.
너무 건조함: 정전기가 축적되어 제품 전원 공급 훨씬 이전에 MOS 게이트, 얇은 유전체, 베어 보드가 ESD(정전기 방전)로 손상됩니다. 따라서 대부분의 ESD 관리 계획은 상대 습도를 약 30%로 설정하고, 작업 환경이 이를 유지할 수 없는 곳에는 이오나이저를 설치합니다.
너무 습함: 플라스틱 패키지는 공기 중의 수분을 흡수합니다. 리플로우 공정에서 이 수분이 패키지 내부에서 수증기로 변하여 패키지가 갈라지거나 박리되거나 다이가 들뜨는 현상(일명 "팝콘" 불량)이 발생합니다. 이러한 불량은 전기 테스트는 통과하지만 실제 제품 생산 시 불량으로 이어지는 경우가 많습니다.
해결책은 습도 수준을 타협하는 것이 아니라, 작업장의 습도를 적정 수준으로 유지하고 부품을 건조하게 보관하는 것입니다.
MSL(최대 허용 습도) 및 바닥 수명
J-STD-033은 습도 민감도를 1단계(제한 없음)부터 6단계(사용 전 건조 필요)까지 분류합니다. 실제 생산 현장에서 적용되는 기준은 다음과 같습니다.
| 레벨 | 바닥 보관 수명 (≤30°C / 60% RH) |
|---|---|
| 2 | 1년 |
| 2a | 4주 |
| 3 | 168시간 |
| 4 | 72시간 |
| 5 | 48시간 |
| 5a | 24시간 |
| 6 | 사용 전 베이킹 필요 |
바닥 보관 수명은 방습 백을 개봉한 시점부터 시작됩니다. 월요일에 개봉하여 금요일에 사용하는 릴은 부품이 동일하더라도 같은 근무조에 개봉한 릴과 위험도가 다릅니다.
건조 보관
다음 세 가지 옵션이 있으며, 일반적으로 조합하여 사용합니다.
- 방습 백 (제습제 및 습도 표시 카드 포함): 저렴하고 효과적이지만, 개봉 후에는 사용이 불편합니다. 개봉 후 보관 수명이 시작됩니다.
- 건조 캐비닛 (낮은 상대 습도 유지): 릴을 반복적으로 개봉하는 다품종 생산에 적합합니다. 소량 생산을 많이 하는 공장에서 일반적으로 사용하는 방식입니다.
- 베이킹 오븐은 사용 기한이 지난 부품이나 손상된 포장재에 보관된 부품을 위한 것입니다.
베이킹 오븐 선택은 부품 보호뿐 아니라 접근 방식에도 중요한 고려 사항입니다. 포장재는 아무도 만지지 않는 부품을 보호하고, 캐비닛은 매일 사용하는 부품을 보호합니다.
올바른 베이킹 방법
베이킹은 수분을 제거하는 과정이지만, 비용이 발생합니다. 베이킹 일정은 패키지 두께, 본체 재질, 그리고 부품이 트레이, 튜브 또는 릴에 담겨 있는지 여부에 따라 달라집니다. J-STD-033의 표는 잘못된 베이킹으로 인해 테이프, 라벨, 그리고 부품 자체가 손상될 수 있기 때문에 존재합니다.
다음은 두 가지 규칙입니다. 패키지에 맞는 베이킹 일정에 따라 베이킹하고, 베이킹 후에는 즉시 사용하거나 건조한 곳에 보관해야 합니다. 베이킹 후 라인에 하룻밤 동안 방치된 릴은 원래 상태로 돌아가게 됩니다.
고객이 확인해야 할 사항
에어리어 어레이 또는 미세 피치 패키지를 사용하는 모든 빌드의 경우, 공정 기록에는 MSL(최대 허용 수명) 처리 내역이 포함되어야 합니다. 여기에는 포장재 개봉 날짜, 캐비닛 로그, 사용 기한이 지난 부품의 베이킹 기록, 그리고 사용된 리플로우 프로파일이 포함됩니다. 비교할 때는 PCB 조립 서비스에 서면으로 요청하십시오. 이를 제시하지 못하는 공급업체는 습도를 관리하지 못하는 것입니다.
이러한 기록이 습도 관리를 제대로 하는 공급업체와 제습기만 보유한 공급업체를 구분하는 기준입니다. 제품의 작업 품질은 IPC-A-610에 따라 평가하며, 그로 인해 발생하는 결함을 걸러내는 게이트는 품질 관리 참고 사항에 설명되어 있습니다.
