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led・icパッケージの品質管理

led・icパッケージの品質管理

EDやICパッケージ(MSL部品)は、開封後に空気中の水分を吸収すると、加熱工程でクラックや断線が発生するリスクがあります。
特に吸湿した状態でリフロー工程にかけると、内部の水分が急激に蒸気化して膨張し、「マイクロクラック(ポップコーンクラック)」やチップLEDの「パンク(断線)」を引き起こすことがあります。

このような不良を防ぐため、開封後の電子部品を湿度5%RH以下の環境で保管することが推奨されています。
McDryでは、庫内湿度を1〜5%RHに安定させた超低湿度ドライボックスを提供しており、開封後の部品の吸湿を防止し、フロワーライフを延長することが可能です。

また、LEDやICパッケージの品質管理では、湿度管理だけでなく、開閉頻度や湿度計の校正、ESD対策なども含めた統合的な管理が重要です。McDryの製品は、実装現場での頻繁な出し入れから長期保管まで、用途に応じた保管環境を提供し、吸湿による不良や酸化を抑制することで、部品の信頼性と歩留まりの安定化をサポートします。

  • ICパッケージのレベルと
    フロワーライフ

    • IPC/J EDEC J-STD-033C (米国共同電子機器技術委員会)
    • レベル2.2a.3

    防湿包装開封後のICバッケージのフロワーライフは、下記の様にレベルごとに区分されています
    *防湿包装開封後ICパッケージを30℃以下60%RHの待機中に放置した場合の水分吸湿寿命

    レベル
    フロワーライフ
    レベル1
    30℃ 85%RH以下なら
    フロワーライフなし
    レベル2
    1年間
    レベル2a
    4週間
    レベル3
    1週間(168時間)
    レベル4
    3日間(72時間)
    レベル5
    2日間(48時間)
    レベル5a
    1日間(24時間)
    レベル6
    特殊仕様として
    必ずベーキングしてから使用する
  • フロワーライフのリセット

    レベル2.2a.3
    IPC-JE DEC-J-STD-033Cによると、防湿包装から取り出したICバッケージは下記の基準により、フロワーライフはリセットされます
    ※放置時間が10時間なら10時間×5倍=50時間でリセットされます

    レベル
    放置時の
    外気条件
    リセット湿度
    フロワーライフの
    リセット
    レベル2
    レベル2a
    レベル3
    30℃ 60%RH以下
    庫内10%rh以下の
    ドライボックス
    • 放置時間は
      12時間以内に限定
    • リセットに必要な時間は
      放置時間の5倍
  • lCパッケージの管理基準
    (新ipc-jedec-j-std-O33c)

    新IPC/JEDEC によると、防湿包装を開封したICパッケージが大気中の水分を吸着しないように、湿度5%RH以下又は、10%RH以下の
    ドライボックスで防湿管理するよう推奨されています

    icパッケージ
    の厚さ
    レベル
    湿度と温度によるフロワーライフ(days)
    湿度
    5%
    rh
    10%
    rh
    20%
    rh
    30%
    rh
    40%
    rh
    50%
    rh
    60%
    rh
    70%
    rh
    80%
    rh
    90%
    rh
    icパッケージの厚さ
    レベル2a
    レベル3
    レベル4
    レベル5
    レベル5a
    ∞️
    ∞️
    94
    44
    32
    26
    16
    7
    5
    4
    35℃
    ∞️
    ∞️
    124
    60
    41
    33
    28
    10
    7
    6
    30℃
    ∞️
    ∞️
    167
    78
    53
    42
    36
    14
    10
    8
    25℃
    ∞️
    ∞️
    231
    103
    69
    57
    47
    19
    13
    10
    20℃
    ∞️
    ∞️
    8
    7
    6
    6
    6
    4
    3
    3
    35℃
    ∞️
    ∞️
    10
    9
    8
    7
    7
    5
    4
    4
    30℃
    ∞️
    ∞️
    13
    11
    10
    9
    9
    7
    6
    5
    25℃
    ∞️
    ∞️
    17
    14
    13
    12
    12
    10
    8
    7
    20℃
    ∞️
    3
    3
    3
    2
    2
    2
    2
    1
    1
    35℃
    ∞️
    5
    4
    4
    4
    3
    3
    3
    2
    2
    30℃
    ∞️
    6
    5
    5
    5
    5
    4
    3
    3
    3
    25℃
    ∞️
    8
    7
    7
    7
    7
    6
    5
    4
    4
    20℃
    ∞️
    2
    2
    2
    2
    1
    1
    1
    1
    1
    35℃
    ∞️
    4
    3
    3
    2
    2
    2
    2
    1
    1
    30℃
    ∞️
    5
    5
    4
    4
    3
    3
    2
    2
    2
    25℃
    ∞️
    7
    7
    6
    5
    5
    4
    3
    3
    3
    20℃
    ∞️
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    35℃
    ∞️
    2
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    30℃
    ∞️
    3
    2
    2
    2
    2
    2
    1
    1
    1
    25℃
    ∞️
    5
    4
    3
    3
    3
    2
    2
    2
    2
    20℃
  • ipc/jedecによる
    icパッケージの防湿保管

    表面実装工程における防湿包装開封後のICバッケージの防湿管理方法

    管理方法
    表面実装工程における
    作業性とコスト
    評価
    フロワーライフ内に
    使い切る
    • icパッケージによってフロワーライフが異なるので、防湿包装開封後残ったicパッケージを、次回の実装数に合わせてフロワーライフ内に使い切ることはとても困難です。
    ドライボックス管理
    • 湿度5%rh以下のMcDryで、icパッケージを防湿管理すればフロワーライフが無期限ですので、必要時必要分の収納・取り出しが可能となり、実装作業がジャストインタイムで実施できます。
    • 再パックやベーキング処理に加えて、管理工数が全くかからないので大幅なコストダウンが実施できます。
    • ドライボックスでフロワーライフをリセットできます。
      (レベル2〜3は、放置時間が12時間以内ならリセットできます。)
      (レベル4〜5a)は、放置時間が8時間以内ならリセットできます。
    • 熱に弱くてベーキングできないテープリール等も管理できます。
    • 実装作業中の万一のトラブルの一時退避に使用できます。
    再パック作業
    • 再パックには時間制限があります。
      一例として、再パック後の許容時間を168時間に制限しており、再パックは1回に限定しております。
    • 再使用する防湿袋のキズや穴の点検作業および、新しい乾燥剤の交換に手間がかかります。
    • 防湿包装開封後、再パックまでの時間が60分しかないので、作業が急がれます。
    • 再シールするので、シール製に不安が残ります。
    ベーキング処理
    • フロワーライフをこえたicパッケージは、前もって実装時間に合わせてベーキングしなくてはならないので、手間がかかります。
    • ベーキング処理によりビンが酸化するので、はんだの濡れ製が悪くなります。
    • 耐熱トレイに入れ替える手間がかかります。また入れ替え時の位置ずれ、ビンの曲がりが心配です。
    • テープリール等はベーキング処理できません。