Seeed’in kendi ürünleri ve konsinye ürünlerinin birçoğu yüzeye montajlı LED’lerden faydalanmaktadır. İster WS2812, ister WS2813, ister SK6812 olsun, bu dijital olarak bireysel adreslenebilir LED’ler, bireysel LED’leri ve die çipini kapsayan hassas, kapalı ancak geçirgen muhafazalara sahiptir.
Bir belirli PCB montaj durumunda, partideki SMD LED’lerin %50’sinden fazlası arızalanmıştı. Daha yakından incelendiğinde, LED’in paket içindeki die pad’inde hasar olduğu ortaya çıktı.
Bu belirti, çıplak gözle tespit edilmesi zor olmasına rağmen, lehimleme sırasında hızlı buhar genişlemesinin bir sonucu olarak patlamış mısır etkisi veya patlamış mısır çatlaması ile karakterizedir.
Patlamış mısır etkisi, geçirgen cihazdaki aşırı nemin hızlı bir şekilde buharlaşması durumunda meydana gelir; bu, reflow veya dalga lehimleme sırasında olabilir. Gaz hacmindeki ani artış, kritik arayüzler arasında çatlama veya ayrılmaya neden olur ve bu da parçanın hemen arızalanmasına veya standart ömründen çok daha önce arızalanmasına yol açar. SMD LED’ler durumunda, bu kusur genellikle die’nin temel alt tabakadan ayrılması olarak kendini gösterir.
Plastik BGA’lar ve organik bileşenlere sahip diğer bileşenler de nem kaynaklı hasara karşı hassastır. Genellikle kötü hazırlanmış BGA’lar lehimleme sırasında keskin bir çatlama sesi çıkarır; bu nedenle bu isme patlamış mısır çatlaması denir. Ancak, nem hassasiyeti nedeniyle daha az yıkıcı kusurlar da meydana gelebilir, örneğin, eğilme gibi.
Kurşunsuz lehimleme yöntemlerinin artan benimsenmesi ve paket form faktörlerinin daha küçük ve ince hale gelmesiyle, nem hassas cihazların doğru bir şekilde işlenmesi ve hazırlanmasının önemi giderek artmaktadır.
Nem Hassas Cihazlar
SMT LED’ler, IPC/JEDEC J-STD-020B nem hassasiyeti standartlarına göre nem hassas cihazlar (MSD) olarak sınıflandırılmaktadır. Daha spesifik olarak, 5a nem hassasiyet seviyesine (MSL) sahip olarak sınıflandırılırlar; bu, ikinci en yüksek seviyedir. Cihazların üretim verimliliğini ve ömrünü maksimize etmek için depolama, taşıma ve montaj sırasında ekstra önlemler alınmalıdır.
Aşağıdakiler, IPC/JEDEC standartları ve Seeed’in kendi montaj deneyiminden belirtilen bir nem kontrol programında dikkat edilmesi gereken önemli noktalardır:
Gelen Parçaların İncelemesi
- Nem hassas bir cihaz satın alırken, bileşenlerin tedarikçiden hava geçirmez, nem geçirmez ambalajda veya nem bariyer torbasında (MBB) dehidratlı olarak geldiğinden emin olmak önemlidir. Ambalajda, mühürün bozulmasına neden olabilecek herhangi bir dış hasar olup olmadığını kontrol edin. Varsa, paketi reddedin.
- Ambalajda ilgili nem hassasiyet seviyesi (MSL) derecesi, belirtilen raf ömrü ve zemin ömrü ile birlikte belirtilmelidir.
- MBB içinde, bir paket nem alıcı ve bir nem göstergesi kartı (HIC) bulunmalıdır. HIC, paketi açar açmaz incelenmeli ve MBB içindeki ortamı değerlendirmek için kullanılmalıdır.
- Gelen parçaların incelemesi yarım saatle sınırlı tutulmalı ve maruziyet mümkün olduğunca azaltılmalıdır. Mümkünse vakumlu ambalajda saklayın ve kuru bir dolapta tutun.
Taşıma ve Hazırlama
- Paket açıldığında HIC’yi hemen incelemek ve her kullanımda taze bir kart ile değiştirmek iyi bir uygulamadır.
- HIC, parçaların fırınlanması gerekip gerekmediğini değerlendirmek için kullanılmalıdır. Yüksek MSL cihazları (MSL 2a-5a) için, %10’un üzerinde bağıl nem, cihazların kullanılmadan önce fırınlanmasını gerektirir.
- Cumulative floor life aşılmışsa, ancak kart fırınlama gereksinimini göstermiyorsa, parçalar yine de kullanılmadan önce fırınlanmalıdır. HIC, yalnızca değiştirildiği andan itibaren MBB içindeki bağıl nemi gösterir ve toplam maruziyeti göstermez.
- Cihazlar her kullanıldığında maruziyet sürelerinin detaylı kaydını tutun ve zemin ömrü aşılmışsa fırınlayın. Fırınlama saati sıfırlar.
- Taşıma ve lehimleme sırasında nem geçişini azaltmak ve doğru zemin ömrü ölçümleri sağlamak için ortam fabrika koşullarını (<30°C/60% RH) koruyun.
Fırınlama ve Depolama
- Etiket üzerinde başka bir şey belirtilmedikçe, farklı MSL cihazları, paket kalınlıkları ve fırınlama koşulları için fırınlama süreleri için aşağıdaki tabloya başvurulabilir.
- Seviye 6 MSL cihazları, belirtilen zemin ömrü içinde her kullanım öncesinde fırınlanmalıdır.
- Oksidasyonu önlemek ve cihazda intermetalik bileşiklerin oluşumunu engellemek için gereğinden fazla uzun süre veya gereğinden yüksek sıcaklıklarda fırınlamaktan kaçınılmalıdır.
- Gaz oluşumunu önlemek için fırınlama sıcaklığı için ilgili fırın tepsisi kullanılmalıdır.
- Cihazin yeniden işlenmesi gerekiyorsa, tüm kart fırınlanmalıdır.
Seeed Fusion hizmeti, 10 yılı aşkın süredir uygun fiyatlı PCB üretimi, PCB montajı ve diğer donanım üretim hizmetleri sunmaktadır. Çevrimiçi teklif platformları, birkaç tıklama ile anlık ve şeffaf teklifler sunmayı mümkün kılmaktadır.
Fusion’un yıldız hizmeti, PCB üretimi, bileşen tedariki ve montajı ile ilgilenen anahtar teslim PCB montaj hizmetidir; böylece tasarım ve test süreçlerine devam edebilirsiniz. Tüm PCBA siparişleri dünya çapında ücretsiz kargo ile gelir ve hızlandırılmış PCBA, Montaj için Tasarım (DFA) incelemesi, test ve sertifikasyon gibi çeşitli seçenekler ve ek hizmetler mevcuttur.