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各类干燥柜/低湿柜/防潮柜/除湿柜等用于SMT等行业的检测和验收方法
发布人:深圳市洲侨创新除湿技术有限公司
 

  随着微电子工业快速向高集成度化、微型化等方向发展,也对产品的生产环节中的湿敏器件存储和保管提出了很高的要求。国际印制电路委员会制定标准IPC/JEPCE-033B 明确规定了各类MSD 包装和存放以及车间寿命重置的要求。

  近年来越来越多的生产企业和研发企业开始采用各种方法来防止湿气对器件和材料的影响,进而避免对器件本身及产品品质的影响。其中使用各类型除湿柜/干燥柜/低湿柜/防潮柜/等是目前最有效的方法。但由于这类设备开始是由民用慢慢转入工业应用。在生产和计量的标准上目前国内外还没有统一生产和计量标准。本文要阐述的是如何以现有条件来帮助用户解决这类设备的计量和验收,最大限度地正确选用和发挥设备的能力。

  现在客户能购买到除湿设备的原理基本分为:分子筛(电子式)/分子筛+充N2 / 半导体制冷 / 干燥压缩空气快速除湿法等。不管哪种方法都是要控制柜内的相对湿度并保持在设定值。以用于SMT 行业为例,如果要保证存放的不同等级的芯片按IPC 标准的规定,那对设备的指标计量是非常必要的。这样可以确保你的MSD 存放的实际环境满足IPC 的要求。

  以前SMT 行业内大部分用户普遍都没有内部验收标准,有的也就用普通湿度表进行检测或以供货商现场演示为准。但近年来,目前越来越多的用户要求提供第三方计量或由供货商提供证书。不管哪种方法,最后也是涉及的如何计量,按什么标准计量等。并给出结果。参照目前国内具有国家级认证资质的计量所所提供的对这类设备的计量服务,用的是环境试验设备(温湿度试验箱)关于湿度部分的计量标准。下面介绍的是关于这部分相关的内容和解释。用户可以按如下方法对设备自检或要求第三方按这标准进行计量。

  GB2423 电工电子产品基本环境试验中对环境试验箱的温湿计量项目、方法、计算说明计量项目:温湿度波动度、温湿度均匀性、温湿度偏差

项目解释:
1)波动度- 环境试验设备在稳定状态下,工作空间中心点参数随时间的变化量。
2)均匀度-环境试验设备在稳定状态下,工作空间某一时刻各测试点(温湿度)之间的差异。
3)偏差- 设备在稳定状态下,工作空间各测量点的实测最高值和实测最低值与标称值的下偏差。

计量方法:
1 *计量在空载条件下进行。若带有负载,应在证书中说明负载情况。
(可以建议客户用50%的负载测试)
2)*计量湿度点一般应选择设备使用范围的上限、下限及中心点,也可根据用户需要选择
实际常用的温湿度点(如设备主要是运行IPC 标准MSD 低湿保存,那下限5%Rh,
中心点10%和和上限20%为建议测试点)

计量点的位置:
● 设备容积小于2m³时,温度点9 个,湿度点3 个
● 设备容积大于2m³时,温度点15 个,温度点4 个

湿度检测上下两个点的位置设定要离顶部和底部分别≥50-150mm。
计算方法(以湿度为例):
1)波动度:△hf=±(tomax-tomin)/2
      均匀度:△hu=Σ(ttmax-ttmin)/nI=1
      偏差:△Hmax=Hmax-H 标

其它指标:
如除湿时间,恢复时间。防静电等指标也是非常重要。可由用户和供货商事先约定并按双方接受的指标和测试方法在现场测试并验收。

关于相关设备湿度测试的解释:
波动度:
检测说明:采样时间可在每个设定值到达后并稳定10 分钟开始读。考虑到除湿设备用户关注的是内部的湿度能否满足IPC 标准要求如5%Rh 以下长期存放。建议用户将设备设定5%Rh,运行到了并稳定后。在6-8 小时内记录中心点标准湿度计的数值。并按如下方法计算。(如最大值是8%。最小是3%。波动度= (8-3)%Rh /2= 2.5%Rh。
用户可以按设备中的这项性能指标进行验收。
建议波动度≤2%为除湿设备的波动度参考值。

2)均匀度:
检测说明:湿度采样时间可在每个设定值到达后并稳定10 分钟开始读。考虑到除湿设备用户关注是内部的湿度能否满足IPC 标准要求如5%Rh(或10%Rh/20%Rh 等点)以下长期存放。建议用户将设备设定运行这个值。到了稳定后。读一段时间内柜内上中下三点标准湿度计的数值。并计算。如最大值是8%。最小是3%。波动度= (8-3)%Rh /2= 2.5%Rh。
用户可以按设备中的这项性能指标进行验收。
建议均匀度: ≤3%为除湿设备的波动度参考值。

3)偏差:
检测说明:这个项目按标准可以以上中下三点位置的测试在5%,10%和20%Rh 时的各点的最大和最小值。
如5%Rh 设定并稳定运行10 分钟后,测试三点的读数。分别计算上下偏差。
建议用户将设备设定运行这个值。到了稳定后。读一段时间内柜内上中下三点标准湿度计的数值,并计算。如最大值是8% 最小是3%. 上偏差= (8-5)%Rh = 3%Rh。 下偏差=(3-5)%Rh= -2%Rh.
考虑到除湿设备用户关注的是内部的实际湿度能否满足IPC 标准要求如在5%Rh(或10%Rh/20%Rh 等点)以下长期存放。用户可以按设备中的这项性能指标进验收。
建议偏差以±3%Rh 为参考值。(小于10%Rh 范围),±4%Rh (>20%Rh 范围)

除湿时间:
说明:这个指标对使用除湿设备的用户非常重要。也是考核产品设计能力的指标之一。测试指标是可按客户和供货商之间约定的值来检测。
方法:将低湿标定过湿度传感器(如5%Rh)放置在柜体的中间位置。计录中心点湿度从50%到最低湿度时间。 T= Thmax-Thmin。
建议:如有环境条件,这个指标可以用从50%Rh 降到设备能达到的最低湿度值为作为验收的上下限。没有条件。可以检最低湿度值。

低湿恢复时间:
说明:是考核产品在设计能力指标之一。这个指标是按客户和供货商之间约定的值来检测。
方法:将低湿标定过湿度传感器(如5%Rh)放置在柜体的中间位置,当设备运行到设定湿度并稳定10 分钟。打开所有柜门.时间为20 秒并关门。记录中心点恢复到设定湿度的时间。
建议:客户可以最低的运行值为验收值。(如5%Rh 以下是日常运行值。)环境湿度可以≤60%Rh 为参考。

防静电:
说明: 是考核产品的设计能力的指标之一。由于除湿设备大多数情况运行在低湿范围,静电的防护也是客户要考虑的指标。这个指标是按客户和供货商之间约定的值和相关验收标准来检测。
方法: 建议按ESDS20.20 和IEC61340-5-1 标准对设备的表面电阻和对低电阻进行检测。
建议: 按标准测量合格范围:
表面电阻率: 10000Mohm≥Rs≥100Mohm/每平方.
对地点阻: 1Mohm≤Rg≤1000Mohm。
玻璃也需要满足表面电阻率。

 
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