Auf die Prozesskette kommt es an

Popcorning wird anschaulich genannt, was Feuchtigkeit in Bauteilen während des Reflow-Prozesses anrichten kann. Durch MSL und J-STD-020 ist das beherrschbar. Doch auch Leiterkarten müssen als feuchtigkeitsempfindliche Bauteile behandelt werden, insbesondere Multilayer- und Flex-Leiterkarten, da auch sie über die Oberfläche Wasserdampf aufnehmen. Verstärkt wird dieser Effekt durch weitere Miniaturisierung und die zunehmende Verwendung von stark hygroskopischen Flammhemmern, die durch die RoHS-Regelungen erforderlich wurden. Steigt die Feuchtigkeitsmenge über eine kritische Grenze, kommt es bei der Desorption während des Lötprozesses zur inneren Delamination.

Bei Bauteilen hängt die Empfindlichkeit von der Art der Kunststoffvergussmassen, dem Gesamtvolumen des Bauteils, von der Lagerzeit und Lagerbedingungen ab. Bei den SMD-Bauteilen hat sich deshalb eine einheitliche Kennzeichnung des sogenanten MSL (Moisture Sensitiv Level) durchgesetzt. Die Zeitlimits werden durch die IPC/JEDEC Joint Industrie Standard J-STD-020 klassifiziert. Als Ergänzung zur J-STD-020 ist die J-STD-033 zu sehen, die beschreibt, wie mit Handhabung, Verpackung, Versand und Einsatz von feuchtigkeitsempfindlichen Bauelementen umzugehen ist.

Doch auch Leiterkarten müssen verstärkt als feuchtigkeitsempfindliche Bauteile behandelt werden. Steigt die Feuchtigkeitsmenge über eine kritische Grenze, kommt es bei der Desorption während des Lötprozesses zur inneren Delamination.

Der Schutz vor Feuchtigkeit ist eine Aufgabe in der gesamten Logistikkette. Wünschenswert wäre deshalb ein ganzheitliches Moisture-Sensitiv-Management, das die Hersteller, Distributoren und Auftragsfertiger mit einbezieht. Doch leider sieht die Praxis oftmals anderes aus. So werden beigestellte Bauteile der Kunden nicht in entsprechenden Verpackungen geliefert und Leiterkartenhersteller nehmen sich der Problematik nur selten an. Bei der Kuttig Electronic werden die Vorgaben der IPC schon seit langem umgesetzt. So ist der MSL im Artikelstamm hinterlegt und wird beim Wareneingang mit angedruckt. Liefert ein Lieferant bzw. ein Kunde solche Bauteile nicht in entsprechenden Schutzverpackungen “DryPacks” an oder weist der Indikator eine zu hohe Feuchtigkeit aus, werden diese entsprechend der IPC Vorgabe getempert und in MBB (Moisture Barrier Bags) eingeschweißt, um die Diffusion von Feuchtigkeit während der Lagerung zu vermeiden. Die Öffnungszeiten während der Fertigung werden protokolliert und Übermengen wieder eingeschweißt. Hat ein Bauteil die zulässige Offen-Zeit überschritten, so wird dieses Bauteil wiederum entsprechend der IPC getrocknet. Neu ist jetzt, das grundsätzlich auch Leiterkarten beim Wareneingang getrocknet und in MBB eingeschweißt werden. Eine sehr schonende Methode ist hierbei der der Einsatz des neuen Trockenschranks X-Treme im Hause Kuttig. Es werden alle erforderlichen Bauteile der MSL-Klassen 2 – 6 und Leiterplatten mit einer relativen Luftfeuchte von kleiner 1% und 40°C getrocknet und anschließend in MBB eingeschweißt und gelagert. Der Trockenschrank verfügt über eine detaillierte Echtzeit-Datenerfassung und Überwachung per Software. Die patentierte Entfeuchtungstechnologie ermöglicht eine extraschnelle Trocknung des Innenraums innerhalb von 10 Minuten.

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