Feuchteschutzbeutel und ESD-Schutz

Obwohl es keine direkte Verbindung zwischen ESD- und Feuchtigkeitsschutz gibt, ist für viele Geräte und Bauteile beides erforderlich. Feuchteschutzbeutel (MBBs) der Serie Statshield sollen den Inhalt sowohl vor Feuchtigkeit als auch vor ESD-Ereignissen schützen. Die Feuchteschutzbeutel schützen für ESD anfällige Bauteile, indem sie einen faradayschen Käfig um den Inhalt bilden und diesen mit speziellen Folienschichten, die die Wasserdampf-Übertragungsrate (Moisture Vapor Transfer Rate, MVTR) steuern, vor Feuchtigkeit schützen. Für einen wirksamen Feuchtigkeitsschutz müssen zusätzlich Trockenmittelbeutel und Feuchteindikatoren verwendet werden. Der Beutel muss mit einem Vakuumversiegelungsgerät thermisch verschweißt werden, um die „feuchtigkeitsgeladene Luft“ aus der Verpackung zu entfernen.

(Bildquelle: Desco)

Die meisten Hersteller feuchtigkeitsempfindlicher Bauteile schreiben vor, wie ihr Produkt gelagert, ausgeliefert usw. werden soll. Der Standard IPC/JEDEC J-STD-033B beschreibt die standardisierten Werte der Bauteil-Verweilzeit (floor life) für feuchtigkeits-/reflowempfindliche SMD-Gehäuse im Zusammenhang mit den Anforderungen an Handhabung, Verpackung und Transport, um feuchtigkeits-/reflow-ausgelöste Schäden zu vermeiden. Das ESD-Handbuch ESD TR20.20 erwähnt die Bedeutung von Feuchteschutzbeuteln im Abschnitt 5.4.3.2.2 Temperatur.

„Während nur spezielle Materialien und Strukturen die Innentemperatur einer Verpackung steuern können, ist es wichtig, die mögliche Temperaturbelastung beim Versand von elektronischen Bauteilen zu berücksichtigen. Insbesondere muss berücksichtigt werden, was im Inneren der Verpackung passiert, wenn die Umgebung eine hohe Luftfeuchte aufweist. Wenn die Temperatur den Taupunkt im Inneren der Verpackung unterscheitet, kann es zur Kondensation kommen. Die Verpackung sollte entweder Trockenmittel enthalten, oder die Luft sollte während des Verschließvorgangs aus dem Beutel abgesaugt werden. Die Verpackung selbst sollte eine niedrige WVTR aufweisen.“

Weitere Informationen zur Verwendung von Feuchteschutzbeuteln:

Oberflächenmontierte Bauteile (SMD)

Oberflächenmontierte Bauteile (SMDs) absorbieren Feuchtigkeit. Während des Reflowvorgangs beim Löten bewirkt der schnelle Temperaturanstieg eine Ausdehnung der Feuchtigkeit und die Delaminierung an kritischen Grenzflächen innerhalb des Bauteils, was zum Platzen führen kann und auch als Popcorn-Effekt bezeichnet wird. Das Ergebnis ist entweder eine Platinenbaugruppe, die beim Testen versagt oder im Betrieb frühzeitig ausfällt. Weitere Informationen zu SMDs und Feuchtigkeitsempfindlichkeit finden Sie in den folgenden Artikeln:

• Richtlinien für die Handhabung und Verarbeitung von feuchtigkeitsempfindlichen Komponenten zur Oberflächenmontage
• (SMDs) – Umgang mit feuchtigkeitsempfindlichen Komponenten – Eine Analyse von Maßnahmen zur Begrenzung der Luftfeuchtigkeit und der Backzeiten.

Bleifreies Löten

Die Einführung von bleifreiem Löten hat das Problem wegen der erforderlichen höheren Reflow-Temperaturen verschärft. In einem aktuellen Artikel auf www.circuitnet.com mit dem Titel Vorgehensweise beim Umgang mit feuchtigkeitsempfindlichen Leiterplatten werden die neuen Risiken erläutert.

Leiterplattenlaminat

Das Feuchtigkeitsproblem ist nicht mehr auf das SMD-Bauteil beschränkt, sondern betrifft auch direkt das Leiterplattenlaminat. Feuchtigkeit im Leiterplattenlaminat kann zu Delaminierungsproblemen führen. Weitere Informationen zu Feuchtigkeitsgefahren in Leiterplattenlaminaten finden Sie im Post von Ray Prasad auf SMTonline.com: Bedenken hinsichtlich Feuchtigkeitsempfindlichkeit in Leiterplatten für bleifreie Baugruppen