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濕敏元件MSD存儲于除濕柜的情況檢測

濕敏元件MSD存儲于除濕柜的情況檢測

近年來隨著新的IPC工業標準例如IPC/JEDEC J-STD-033B和J-STD-020等的引進,關于用于濕敏元件存放的‘除濕柜’或者干燥存儲的討論日益增多,相關的支持與質疑的評論在互聯網上也可見到。生產商也正意識到超低濕存儲可能帶來的好處,但是關于干燥存儲設備的合理使用及功能還存在很多誤解和疑問,包括對防潮除濕柜的功能有不切實際的要求。

除濕柜在生產中應用廣泛,可用于器件的中長期存儲,車間生產線上短時間存儲,有時(在某些條件下)可替代烘烤。光板,元器件以及部分組裝的PCB都能受益于超低濕存儲。
根據防潮除濕柜的不同應用(短期存放、長期存放、烘烤),器件本身以及器件存入除濕柜時的狀態會給除濕柜帶來不同的負荷。但是不論是哪種情況,用戶的愿望都是相同的,那就是開關門后較短的恢復時間和保持持續低濕(1%-5%RH)狀態,然而如果不對放入某一特定除濕柜的負荷進行合理評定,或者不對可選的輔助除濕設施(例如少量充氮,氮氣噴射,多個干燥機芯,加熱或者幾種方法組合使用)加以調查,那么幾乎可以確定用戶都不會對看到的存儲結果表示滿意,也不能使器件存放安全。
 
多種干燥方法
為滿足當前工業需求,有多種干燥方法可供選擇使用,常用的方法包括MBB(防潮袋),N2柜,干燥空氣柜以及干燥劑型防潮除濕柜等。
很多PCB生產商已經開始使用一種或多種上述干燥存儲方法, 但是有時所選的方法并未進行具體環境/應用實際效果的評估,有些條件未被充分考慮,例如開門存取器件的頻率,包裝材料是否吸濕,器件是否有預處理。另外同等重要的一點是安裝使用后,這些存儲設備的效果很少被檢測或核查,通常在這種混沌情況下存儲不能達到預期的效果。
 
MBB(防潮袋),N2柜,干燥空氣柜
在繁忙的生產車間經??梢钥吹椒莱贝诤荛L時間都處于不密封狀態,袋中硅膠干燥劑失效后無人發現,仍在繼續使用,或者把器件存放在不密封的容器中。
防潮袋中需要一定量的硅膠來維持所需的相對濕度(RH%),而用來維持濕度水平的硅膠用量取決于硅膠的活動級。操作或存儲不當都會導致硅膠活動級降低。
通常N2柜和干燥空氣柜超負荷使用后關門不能密封,導致除濕不能達到預期效果,同時也增加了運行成本。由于設備本身的惰性,使用人員很少對這些設備是否正常工作進行檢測、維修或評估。
 
干燥劑型防潮除濕柜
盡管干燥劑型防潮除濕柜在工業領域較新,但是在氣候比較潮濕的亞洲工業生產中已經應用了幾十年并成為主流防潮除濕柜,并且該區域防潮產品的廣泛應用推動了全球除濕科技的**與進步,使得電子生產行業取得實際效果。
 
濕敏元件MSD存儲于除濕柜的情況檢測

不論選擇哪種除濕方法,用戶的愿望仍然只有一個,那就是確保濕度一直維持在預設值,保護珍貴濕敏器件。
自動循環的防潮除濕柜依靠干燥劑除濕,無需充氮即可正常工作。這種防潮除濕柜按照程序規律地停止吸濕,通過內置的低功率加熱器將干燥劑中吸收的水分排出,存儲并再生干燥劑的裝置一般被稱為‘機芯’,在干燥劑再生的過程中可以測試機芯的性能。干燥劑再生時痕量的濕氣會進入防潮除濕柜引起柜內濕度值短時間上升。此時柜內濕度會上升到多少,干燥劑再生(干燥劑重新開始吸濕)會花費多長時間都取決于機芯的效能。有些使用者稱干燥及循環過程中濕度上升4%。
一些防潮除濕柜生產廠商使用內置的閉環濕度傳感器,根據預設值收集防潮除濕柜內濕度數據來判斷干燥劑何時再生循環以及再生循環持續的時間。其他廠家利用簡單的模擬控制技術,俗稱“硬線”設定濕度值,形成定時器電路來檢測每次干燥劑再生循環時*大所需時間。一般的干燥機芯每6小時需要大約45分鐘完全釋放水分,有些機芯會需要70分鐘來完成干燥劑更新過程。需要注意一點此時的機芯是不吸濕的。

  
             圖1                                                                圖2

根據以上圖表1和2,濕度并不能滿足用戶的要求,因為用戶期待的是濕度持續地維持在1%RH。這種期待是正常的,但是由于不當的負荷,濕度計顯示出濕度令人失望地上升也是正常的,而且濕度似乎永遠都不會穩定在設定值。然而這些問題都是因為不能正確認識防潮除濕柜的負荷引起的。
 
充分評估負荷
為了有效維持所需的濕度值,必須考慮防潮除濕柜能承受的負荷。為了充分評估負荷,需要考以下幾個問題:
·    柜門是否會經常打開?每天開關門幾次?每小時開關門幾次?
·    物品本身是否干燥,還是剛在濕度環境中暴露吸濕?
·    物品要在防潮除濕柜內放置多長時間?
·    防潮除濕柜內是否放置其它包裝材料?
·    防潮除濕柜放置在倉庫還是生產車間?
·    在特定時間內往柜內存放物品的數量?
·    柜內物品怎樣放置? (放在盒子,袋子,卷軸,托盤,管子還是安裝在料盤上等)
·    防潮除濕柜安放的位置。
從眾多的防潮除濕柜供應商中選擇產品時,重要的一點是評估柜子本身的密封性。大多數防潮除濕柜生產商會提供數據來驗證模擬停電情況下防潮除濕柜濕度上升的狀況,該數據可作為防潮除濕柜內存放物品負荷的參考。
 
不同的輔助方法
與柜子密封性同等重要的是恢復能力?;謴蜁r間可以被定義為柜內進入濕氣后濕度重新降回預設值的時間??s短恢復時間的方法有多種,有些生產商會采用不同的方法輔助達到濕度設定值,方法如下:
·    在打開柜門時,觸動改變柜內空氣循環。
·    單個柜子安裝一個,兩個或三個以上除濕機芯。
·    柜內加設加熱裝置。
·    持續充氮氣(充氮量約為標準氮氣柜的1/10)。
·    由門觸開關控制充氮。
以上一種或者幾種輔助方法結合使用都會對恢復時間產生作用,但是配合這些選件會增加費用,有時需要一次性花費,也有其他情況每個月的費用都會增加。這些配件有些是除濕柜售出后升級安裝,也有的是在出廠前已經安裝好。

滬公網安備 31011502007560號

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