最近遇到一个问题，公司有一批存放时间超期的IC物料，因为不想浪费想要用掉，需要给出是否能用的意见，风险有多大。 一般来说，这种情况可以直接让供应商给出意见，我们照着做就好。不过问题既然遇到了，并且当下网络资源这么发达，于是花了些时间，具体看了看超期物料如果要使用的话，到底需要怎么处理，有哪些注意事项，系统性做个总结。芯片有保质期吗 第一个问题，存放好几年的芯片，为什么需要特别处理呢？是因为芯片有保质期吗？但是好像也不对，很多电子产品寿命也有个10年8年的，也没听说是因为IC芯片寿命到了。但是如果没有保质期，那为什么又会问存放久一点的芯片要特殊处理呢？ 主要原因是因为，长期存放，周围环境中的湿气会通过包装材料渗透到包装内部，并在不同材料的表面聚结。在组装工艺中，SMD 元件贴装在 PCB 上时会经历超过 200℃，在焊接时，湿气的膨胀会造成一些列的焊接品质问题——比如爆米花现象。
所以说，芯片不支持长期存放，原因是因为受潮后高温容易坏，但是如果芯片已经贴在了板子上面送到了客户手中，即使芯片也会吸收空气中的湿气，但是少了焊接的高温这一步，也就没有这个问题了。 因此，如果说我们能确保芯片存储一直不会受潮，理论上芯片是没有保质期的。但是结合实际经验，不管用什么包装，时间久了，难免还是会受潮，所以我们会对芯片的年份有要求，就是担心存储不当，导致不良率变高。 那问题来了，芯片该如何存放呢 ？ 湿敏等级MSL IC一般属于湿敏元器件，不同的IC会有各自的湿敏等级，缩写为“MSL”，全称为“Moisture Sensitivity Levels”，不同的等级有不同的存储要求，总共分为8级，不同等级的器件拆分后有不同的存放条件，参考标准“J-STD-020E”如下表所示：湿敏等级（MSL） | 拆封后到焊接时间要求 （车间寿命：floor life） | 拆封后存放条件 |
1 | 无要求 | 温度≤30 °C；湿度 ≤85%RH |
2 | 1年 | 温度≤30 °C；湿度 ≤60%RH |
2a | 4周 |
3 | 168小时 |
4 | 72小时 |
5 | 48小时 |
5a | 24小时 |
6 | 使用前必须烘烤，并在标签规定的时间内过炉 |
湿敏元件的标示 湿敏元件的警示标签和湿敏等级一般会标注在防潮/防静电的外包装上面，如下图所示：
可以看到，器件的外包装一般会明确器件的湿敏等级，存储期限，拆封后焊接时间要求，还有烘烤要求。 下图给找了个实物样例，兄弟们可能平时不太关注上面的字
上面提到了湿度指示卡，这又是个什么东西呢？ 湿度指示卡 我就直接把J-STD-033规范里面的湿度指示卡内容截出来了
为什么会有这个东西了，我的理解是，虽然外包装上面有存储时间要求，还有存储的温度和湿度要求，但是执行的时候并不会严格按照这个要求执行，而这些存储要求主要就是为了解决湿气对芯片的影响。芯片拆包的时候，也就是我们使用芯片的时候，我们根据这个指示卡就知道芯片实际到底有没有受潮。 另外，从上面规范截图可以看到，其已经规定了显示卡如果有变色的不同处理方式，什么情况下该烘烤，什么时候需要换干燥器，什么时候需要报废处理：20%色圈变粉色：需要烘烤10%色圈变粉色：需要烘烤8%色圈变粉色：需要换干燥剂如果色圈有被润湿扩散的现象，则报废处理。 我们贴片前经常要求厂家进行烘烤，那么烘烤的温度和时间是如何控制的呢？ 烘烤 烘烤的温度和时间，是和器件的湿敏等级，还有器件的封装有关系，如下表，标准STD-033D给出的烘干参考条件如下： 封装本体 | 等级 | 在125℃（+10℃/-0℃） ≤5%条件下烘烤 | 在90℃（+10℃/-0℃）<5%条件下烘烤 | 在0℃（+5℃/-0℃）<5%条件下烘烤 |
超出现场寿命>72小时 | 超出现场寿命＜72小时 | 超出现场寿命>72小时 | 超出现场寿命＜72小时 | 超出现场寿命>72小时 | 超出现场寿命 ＜72小时 |
| 厚度<0.5mm | 2 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 |
2a | 1小时 | 1小时 | 2小时 | 1小时 | 12小时 | 8小时 |
3 | 1小时 | 1小时 | 3小时 | 1小时 | 22小时 | 8小时 |
4 | 1小时 | 1小时 | 3小时 | 1小时 | 22小时 | 8小时 |
5 | 1小时 | 1小时 | 3小时 | 1小时 | 23小时 | 8小时 |
5a | 1小时 | 1小时 | 4小时 | 1小时 | 26小时 | 8小时 |
厚度 ＞0.5mm 小于0.8mm | 2 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 |
| 2a | 4小时 | 3小时 | 15小时 | 13小时 | 4天 | 3天 |
| 3 | 4小时 | 3小时 | 15小时 | 13小时 | 4天 | 3天 |
| 4 | 4小时 | 3小时 | 16小时 | 13小时 | 4天 | 3天 |
| 5 | 4小时 | 3小时 | 16小时 | 13小时 | 4天 | 3天 |
| 5a | 4小时 | 3小时 | 16小时 | 13小时 | 4天 | 3天 |
厚度 ＞0.8mm 小于1.4mm | 2 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 | 不要求 |
| 2a | 8小时 | 6小时 | 25小时 | 20小时 | 8天 | 7天 |
| 3 | 8小时 | 6小时 | 25小时 | 20小时 | 8天 | 7天 |
| 4 | 9小时 | 6小时 | 27小时 | 20小时 | 10天 | 7天 |
| 5 | 10小时 | 6小时 | 28小时 | 20小时 | 11天 | 7天 |
| 5a | 11小时 | 6小时 | 30小时 | 20小时 | 12天 | 7天 |
| 厚度 ＞1.4mm小于2.0mm | 2 | 18小时 | 15小时 | 63小时 | 2天 | 25天 | 20天 |
| 2a | 21小时 | 16小时 | 3天 | 2天 | 29天 | 22天 |
| 3 | 27小时 | 17小时 | 4天 | 2天 | 37天 | 23天 |
| 4 | 34小时 | 20小时 | 5天 | 3天 | 47天 | 28天 |
| 5 | 40小时 | 25小时 | 6天 | 4天 | 57天 | 35天 |
| 5a | 48小时 | 40小时 | 8天 | 6天 | 79天 | 56天 |
厚度 ＞2.0mm 小于4.5mm | 2 | 48小时 | 48小时 | 10天 | 7天 | 79天 | 67天 |
| 2a | 48小时 | 48小时 | 10天 | 7天 | 79天 | 67天 |
| 3 | 48小时 | 48小时 | 10天 | 8天 | 79天 | 67天 |
| 4 | 48小时 | 48小时 | 10天 | 10天 | 79天 | 67天 |
| 5 | 48小时 | 48小时 | 10天 | 10天 | 79天 | 67天 |
| 5a | 48小时 | 48小时 | 10天 | 10天 | 79天 | 67天 |
| 特指BGA封装>17mm×17mm或者任何堆叠晶片封装 | 2~5a | 96h | 根据封装本体厚度和潮湿等级，参考 以上要求 | 不适用 | 根据封装本体厚度和潮湿等级，参考 以上要求 | 不适用 | 根据封装本体厚度和潮湿等级，参考 以上要求 |
芯片烘烤是常规操作，那它有没有什么负面的影响呢？ 烘烤会有氧化的问题 我们烘烤一般选择是高温烘烤，高温可能会导致端子氧化或者金属间化合物生长，如果氧化过度，可能会造成器件虚焊等问题。因此，基于可焊性的考虑，必须对烘烤温度和时间加以限制。如果供应商没有额外的说明，温度在90℃到125℃之间的累计烘烤 时间不应超过96小时。如果烘烤时间不超过90℃，则烘烤时间不受限制。如果没有咨询供应商，烘烤温度不允许超过125℃。 应该能明白，烘烤只能解决湿气受潮的问题，如果器件存储不当已经氧化，烘烤是不能去除氧化层的。 烘烤的注意事项 网上查了些资料/视频，烘烤还有一些其他的注意事项，比如芯片的包装是否能扛住烘烤的高温？ 温度过高的话，托盘，管筒，卷带等材料也会释放出不明气体，会影响元器件的焊接。托盘通常说可以在温度125℃的条件下烘烤，具体还是要看托盘上面标注的烘烤温度。低温的托盘，管筒，卷带，烘烤温度不能高于60℃。
上面图片对应的视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1n14y1V7FQ/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a559f135e6f1797789dd00a1ed110061 兄弟们学东西的同时还能看看美女哈，不用谢我。 其它的注意事项还有：1、烘烤的时候，需要把外包装，纸，塑料袋，盒子都要拿掉2、湿敏元器件烘烤不是无限次的，只允许烘烤2次，并且，烘烤完成后必须尽快使用，避免在环境中又潮湿了，所以最好在上线前烘烤。3、元件在烘烤以后，环境特别干燥，最容易产生静电，需带好防静电手带和手套进行取放 小结 搞清楚上面这些内容之后，那么前面问题的处理方式就很清晰了：检查芯片的外包装是否完好，确认下芯片的MSL等级，拆封后检查芯片的湿度指示卡指示情况，按照前面的表格要求去做烘烤就问题不大了。 标准STD-033下载：网上只下载到了STD-33D比较老的版本，只能给兄弟们提供这一版了，最新的应该是STD-033D。下载方法：关注我的微信公众号“硬件工程师炼成之路”，在后台回复“炼成之路”，就可以下载了，放置在目录：炼成之路-->器件 参考资料：1、IC芯片烘烤的温度和时间如何控制？湿度敏感性器件的烘烤要求：https://www.bilibili.com/video/BV1n14y1V7FQ/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a559f135e6f1797789dd00a1ed1100612、SMT贴片加工-封装湿敏元器件烘烤常见问题：https://www.bilibili.com/video/BV1qX4y1B7vx/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=a559f135e6f1797789dd00a1ed1100613、电子元器件防潮：https://zhuanlan.zhihu.com/p/640791984
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