濕度對非氣密封電子元件及片式鉭電容器的使用可靠性影響
發布時間:2020-01-08 責任編輯:wenwei
【導讀】任(ren)何(he)種(zhong)類(lei)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)按(an)照(zhao)封(feng)裝(zhuang)結(jie)構(gou)結(jie)構(gou)來(lai)分(fen)解(jie)都(dou)可(ke)以(yi)簡(jian)單(dan)分(fen)為(wei)基(ji)體(ti)部(bu)分(fen)和(he)外(wai)層(ceng)封(feng)裝(zhuang)部(bu)分(fen),外(wai)層(ceng)封(feng)裝(zhuang)形(xing)式(shi)按(an)照(zhao)密(mi)封(feng)特(te)點(dian)可(ke)以(yi)簡(jian)單(dan)分(fen)為(wei)氣(qi)密(mi)封(feng)和(he)非(fei)氣(qi)密(mi)封(feng)兩(liang)種(zhong)形(xing)式(shi)。氣(qi)密(mi)封(feng)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)一(yi)般(ban)都(dou)直(zhi)接(jie)采(cai)用(yong)金(jin)屬(shu)或(huo)有(you)機(ji)物(wu)把(ba)芯(xin)子(zi)裝(zhuang)配(pei)進(jin)入(ru)外(wai)殼(ke)後(hou),再(zai)進(jin)行(xing)焊接或粘接。氣密封的電子元件內部與空氣完全隔開,電性能在工作時不會受到濕度不斷變化的大氣影響,可靠性也較高。
caiyongqimifengdedianziyuanjiandedianxingnengyibandouduikongqishidufeichangmingan,shidudebianhuabuguanghuiduidianxinnengzaochengmingxianyingxiang,shenzhihaihuiduikekaoxingzhijiezaochengyingxiang。yinci,doushifeicaiyongqimifengbukedeyuanjian。feiqimifengdedianziyuanqijianweilebaozhengxingnengjinkenengbushoudaodaqihuanjingyingxiangguoduo,yibandoucaiyonghuanyangshuzhifengzhuang,yibaozhengyuanjianjuyouyidingdefangchaoxing,jiedianxingheqiangdu。
采(cai)用(yong)非(fei)氣(qi)密(mi)封(feng)方(fang)式(shi)封(feng)裝(zhuang)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)一(yi)般(ban)都(dou)是(shi)各(ge)種(zhong)電(dian)性(xing)能(neng)對(dui)濕(shi)度(du)不(bu)太(tai)敏(min)感(gan)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian),由(you)於(yu)芯(xin)子(zi)組(zu)成(cheng)材(cai)料(liao)多(duo)數(shu)都(dou)是(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)形(xing)成(cheng)的(de)固(gu)態(tai)化(hua)合(he)物(wu)或(huo)氧(yang)化(hua)物(wu),在(zai)常(chang)溫(wen)和(he)一(yi)定(ding)濕(shi)度(du)下(xia)化(hua)學(xue)穩(wen)定(ding)性(xing)較(jiao)高(gao),因(yin)此(ci),即(ji)使(shi)使(shi)用(yong)時(shi)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)濕(shi)度(du),也(ye)不(bu)至(zhi)於(yu)對(dui)基(ji)本(ben)性(xing)能(neng)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)造(zao)成(cheng)決(jue)定(ding)性(xing)影(ying)響(xiang)。
出(chu)於(yu)對(dui)元(yuan)件(jian)芯(xin)子(zi)的(de)保(bao)護(hu)要(yao)求(qiu),此(ci)類(lei)元(yuan)件(jian)采(cai)用(yong)的(de)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)實(shi)際(ji)上(shang)並(bing)非(fei)隻(zhi)是(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)會(hui)形(xing)成(cheng)穩(wen)定(ding),不(bu)可(ke)逆(ni)交(jiao)聯(lian)結(jie)構(gou)的(de)熱(re)固(gu)型(xing)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi),而(er)是(shi)在(zai)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)中(zhong)還(hai)加(jia)入(ru)了(le) 80-90%的(de)超(chao)細(xi)二(er)氧(yang)化(hua)矽(gui)粉(fen)形(xing)成(cheng)的(de)混(hun)合(he)物(wu)。此(ci)類(lei)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)在(zai)室(shi)溫(wen)時(shi)呈(cheng)固(gu)態(tai),在(zai)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)和(he)壓(ya)力(li)下(xia)很(hen)快(kuai)形(xing)成(cheng)凝(ning)膠(jiao)態(tai),再(zai)在(zai)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)下(xia)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian),環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)會(hui)快(kuai)速(su)形(xing)成(cheng)穩(wen)定(ding)的(de)交(jiao)聯(lian)結(jie)構(gou),與(yu)矽(gui)粉(fen)一(yi)起(qi)徹(che)底(di)固(gu)化(hua)成(cheng)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)強(qiang)度(du),又(you)一(yi)定(ding)防(fang)潮(chao)性(xing),具(ju)有(you)很(hen)高(gao)介(jie)電(dian)常(chang)數(shu),不(bu)燃(ran)燒(shao)的(de)玻(bo)璃(li)化(hua)環(huan)氧(yang)基(ji)包(bao)封(feng)層(ceng)。
由於此類環氧樹脂在塑封時必須在150-180℃的高溫高壓下快速被注射進入精密模具腔體,因此,塑封後的環氧樹脂層即使在 200倍的顯微鏡下也不存在微細氣孔,密封性良好,可以滿足各類半導體芯組的密封要求。
但dan是shi,由you於yu任ren何he電dian子zi元yuan件jian的de芯xin子zi都dou需xu要yao引yin線xian與yu電dian路lu聯lian通tong,而er此ci類lei引yin線xian必bi須xu使shi用yong熱re膨peng脹zhang率lv與yu環huan氧yang包bao封feng層ceng不bu同tong的de金jin屬shu,因yin此ci,當dang溫wen度du出chu現xian變bian化hua時shi,在zai芯xin子zi引yin出chu線xian和he環huan氧yang樹shu脂zhi包bao封feng層ceng之zhi間jian還hai是shi會hui形xing成cheng液ye體ti不bu能neng進jin入ru,但dan氣qi體ti可ke以yi進jin入ru的de微wei細xi縫feng隙xi。這zhe些xie微wei細xi的de縫feng隙xi在zai一yi定ding時shi間jian內nei仍reng然ran無wu法fa阻zu止zhi各ge種zhong氣qi體ti和he水shui汽qi的de緩huan慢man滲shen入ru。
采用此類封裝方式的元件一般也可稱為半密封元件。

不bu同tong類lei型xing的de電dian子zi元yuan件jian由you於yu使shi用yong材cai料liao對dui濕shi度du敏min感gan程cheng度du的de不bu同tong而er分fen為wei不bu同tong等deng級ji,不bu同tong濕shi度du敏min感gan等deng級ji的de電dian子zi元yuan件jian在zai交jiao付fu與yu使shi用yong前qian,必bi須xu采cai用yong不bu同tong方fang式shi的de密mi封feng包bao裝zhuang形xing式shi,以yi防fang止zhi從cong生sheng產chan出chu來lai到dao使shi用yong期qi間jian在zai空kong氣qi中zhong暴bao露lu時shi間jian過guo長chang而er過guo量liang吸xi潮chao導dao致zhi的de各ge種zhong質zhi量liang問wen題ti。按an照zhao吸xi潮chao對dui電dian性xing能neng影ying響xiang程cheng度du的de不bu同tong,電dian子zi元yuan件jian的de濕shi度du敏min感gan等deng級ji可ke以yi劃hua分fen為wei8級,它們分別為;1,2,2A,3,4,5,5A,6
八(ba)個(ge)級(ji)別(bie)。數(shu)字(zi)越(yue)大(da),表(biao)示(shi)該(gai)元(yuan)件(jian)對(dui)濕(shi)度(du)的(de)敏(min)感(gan)等(deng)級(ji)越(yue)高(gao),在(zai)包(bao)裝(zhuang)盒(he)轉(zhuan)運(yun)時(shi)必(bi)須(xu)有(you)嚴(yan)格(ge)的(de)包(bao)封(feng)方(fang)式(shi)和(he)明(ming)確(que)的(de)儲(chu)存(cun)時(shi)間(jian)和(he)溫(wen)度(du)及(ji)濕(shi)度(du)要(yao)求(qiu)。
對於二氧化錳做陰極的片式鉭電容器,它的濕度敏感等級是 3級,而對於陰極采用3, 4 乙烯二氧噻吩【聚噻吩】導電高分子材料的片式鉭電容器,由於其陰極有較強的親水性,
因此,它的濕度敏感等級為 5A級。
根據大量實際經驗統計,濕度敏感等級小於 2級(ji)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian),在(zai)轉(zhuan)運(yun)和(he)儲(chu)存(cun)時(shi)均(jun)無(wu)需(xu)使(shi)用(yong)可(ke)以(yi)防(fang)止(zhi)吸(xi)潮(chao)的(de)真(zhen)空(kong)包(bao)裝(zhuang),隻(zhi)是(shi)做(zuo)好(hao)強(qiang)度(du)和(he)防(fang)靜(jing)電(dian)包(bao)封(feng)就(jiu)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu)。這(zhe)類(lei)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)即(ji)使(shi)在(zai)空(kong)氣(qi)中(zhong)暴(bao)露(lu)時(shi)間(jian)較(jiao)長(chang)【一星期至數月】,如果不考慮引腳氧化和表麵活性下降對可焊性影響,吸潮程度較低,對電性能基本沒有影響。而濕度敏感等級為3級以上的電子元件,在轉運和儲存期間,必須使用可以防止吸潮的真空包裝,而且在濕度為 40%以上的空氣中暴露時間不能超過 24小時。如果因為任何原因致使該類電子元件在空氣中放置時間超過24小(xiao)時(shi),在(zai)焊(han)接(jie)使(shi)用(yong)前(qian)必(bi)須(xu)對(dui)該(gai)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)進(jin)行(xing)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du),一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)的(de)烘(hong)幹(gan)去(qu)潮(chao)氣(qi)處(chu)理(li)。否(fou)則(ze),當(dang)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)的(de)載(zai)流(liu)焊(han)接(jie)或(huo)波(bo)峰(feng)焊(han)接(jie)時(shi),由(you)於(yu)在(zai)180度以上停留時間會超過 90秒,內部吸附的水汽會迅速瞬間氣化,導致元件內部瞬間壓力過高,造成外包封層破裂或電性能失效。此類現象有人形象地成為‘爆米花’現象。造成這一現象的原因,主要是因為吸附的水分在氣化時,一個體積的水會變為 40倍的摩爾體積,破壞性可想而知。
對於由於在轉運和儲存過程中嚴重吸潮的3級(ji)以(yi)上(shang)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian),如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)手(shou)工(gong)焊(han),則(ze)使(shi)用(yong)前(qian)不(bu)必(bi)繼(ji)續(xu)去(qu)潮(chao)氣(qi)處(chu)理(li),待(dai)通(tong)電(dian)時(shi)其(qi)內(nei)部(bu)吸(xi)附(fu)的(de)水(shui)汽(qi)會(hui)緩(huan)慢(man)釋(shi)放(fang)出(chu)來(lai),對(dui)外(wai)觀(guan)和(he)性(xing)能(neng)基(ji)本(ben)沒(mei)有(you)影(ying)響(xiang)。如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)載(zai)流(liu)焊(han)接(jie)或(huo)其(qi)他(ta)自(zi)動(dong)焊(han)接(jie)方(fang)式(shi),必(bi)須(xu)在(zai)使(shi)用(yong)前(qian)進(jin)行(xing)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)和(he)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)的(de)徹(che)底(di)去(qu)潮(chao)處(chu)理(li)。對(dui)於(yu)片(pian)式(shi)鉭(tan)電(dian)容(rong)器(qi),經(jing)過(guo)大(da)量(liang)實(shi)驗(yan),我(wo)們(men)推(tui)薦(jian)的(de)去(qu)除(chu)潮(chao)氣(qi)的(de)溫(wen)度(du)和(he)時(shi)間(jian)為(wei);
125℃/12 小時,85 度/48 小時。以上時間和溫度適用於 D 殼以上的體積較大產品。如果體積較小,則時間可以適當縮短。具體時間以實驗為準。
實(shi)際(ji)上(shang)半(ban)密(mi)封(feng)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)在(zai)轉(zhuan)運(yun)和(he)儲(chu)存(cun)上(shang)使(shi)用(yong)真(zhen)空(kong)包(bao)封(feng)還(hai)有(you)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)目(mu)的(de),那(na)就(jiu)是(shi)防(fang)止(zhi)引(yin)線(xian)由(you)於(yu)高(gao)溫(wen)高(gao)濕(shi)而(er)氧(yang)化(hua)或(huo)表(biao)麵(mian)活(huo)性(xing)喪(sang)失(shi)。總(zong)的(de)來(lai)說(shuo),對(dui)於(yu)半(ban)密(mi)封(feng)的(de)各(ge)類(lei)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)在(zai)轉(zhuan)運(yun)和(he)儲(chu)存(cun)過(guo)程(cheng)中(zhong)進(jin)行(xing)嚴(yan)格(ge)的(de)防(fang)潮(chao),是(shi)保(bao)證(zheng)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)可(ke)靠(kao)性(xing)的(de)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de)手(shou)段(duan)。此(ci)點(dian)請(qing)製(zhi)造(zao)者(zhe)和(he)使(shi)用(yong)者(zhe)務(wu)必(bi)注(zhu)意(yi)。
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