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既然塑封IC是非密闭的，必然受潮湿的侵害而最终导致损害和失效。塑封材料能吸收足够的水分，而在高温下如：热风再流或波峰焊的情况下导致潮湿敏感元件的开裂，因为封装的开裂声是可以听得见的，所以这种现象称为爆米花现象。对于在电路板上的封装元件来说都要经过高温和过快的温升，这一热载荷将导致爆米花现象的发生。特别是再流过程使封装受热，如：红外加热、热风焊、汽相焊。
由于爆米花现象引起的破坏包括：封装与接触的金属之间的脱层，象与引脚、芯片之间的脱层、引线连接的损坏、基板的开裂、封装的开裂等。尽管，爆米花现象后塑封的集成电路仍然可以工作，但是它的可靠性却打了折扣，因为塑封的开裂与脱层不再起保护作用了。由于开裂污染会通过渗透影响工作的电路。因此，对封装IC在组装前采取一定的措施是十分必要的。
一、含水量的定义
对于爆米花现象敏感的塑封元件可以采用适当的封装来控制潮湿的含量或以及控制组装工艺的方法。塑封集成电路的含水量定义为：
含水量（%wt）= (湿重 - 干重)/ 干重×100%
典型的高温吸湿曲线为温度和相对湿度的函数，符合Fick关系，表明了潮湿的吸收量是温度的函数，而饱和极限为温度和相对湿度的函数，它主要决定了稳态时元件湿度的含量。
二、封装的影响
元件封装材料的选取对塑封微电路吸潮量的影响会起很大的作用。对于给定的封装形式，总有一个不会产生封装爆米花现象的安全水分含量。表1列出了68引脚的PLCC封装的潮湿含量和封装开裂的情况。
从上表可以看出，所测试的元件的安全含水量是0.264%。元件开裂的临界值取决于封料与内部器件的粘合情况、取决于封装的尺寸、结构和引脚的数量。通常，大的和薄的封装容易产生爆米花现象，因为大封装容易在基板与芯片的角处产生高的应力；而薄的封装使潮湿更容易侵入封装材料内，在封装与金属引框处产生高的潮湿积聚。
ANSI/IPC-SM-786建议塑封集成电路的含水良为0.11%，对于更薄的和更细封装的元件建议采用更严的标准。
器件烘干（125℃/24h）；高温高湿实验（条件见表2）；再流（再流温度峰值见表3，再流曲线特性见表4）；检测内部是否出现分层、爆裂失效（推荐使用扫描超声显微镜，必要时可以使用金相微切片进行验证。
其中特别要注意以下几点：
1、器件的潮湿敏感等级是与焊接工艺密切相关的。
2、确定潮湿敏感等级时再流温度峰值的选择与封装体积和厚度有关。
3、温度曲线特性与封装大小有关。
4、温度峰值指塑封料表面的温度而不是通常组装所指的器件引脚温度。
5、表2中高温高湿度规定有参考加速条件，一般要使用标准条件。如双方认可，可以采用加速条件，若存在异议，则应使用标准条件予以核实。
组装行业常见的导致器件潮敏失效的原因如下：
1、原始来料烘干不足或包装漏气。
2、器件拆封后在环境条件下暴露的时间超过表2中环境存储间规范。
3、器件拆封后由于种种原因未用完，未及时封入干包装且重新组装时未作烘干处理。
4、由于产品板上其它类型器件的限制，导致再流曲线超出器件能够耐受的范围（表3，4）。
5、返修或返工时，未对相应器件进行烘干处理。
6、器件拆封后在环境条件下暴露时间虽未超过表2的时间，但环境条件明显劣于表2中规定的环境条件。
通过收集相关信息，对不同工艺段样品进行分析，并逐步排查或设计工艺验证试验，可以最终明确导致失效的根本原因及其环节。
三、包装
对于潮湿敏感的器件必须采用防潮的办法，否则元件在运输和保存的过程中会吸收超过安全含量的湿气。防潮包装可以使元件隔离在高于20%相对湿度的环境下。其它方法，如存放在干燥的环境下也可以。
四、烘干的方法
若元件潮湿量超过标准，必须采取相应的措施。三种方法可以采用：高温烘干、低温烘干、在存有液氮的环境中存放。通常，元件的含水量低于0.05%是干燥的，元件被干燥至低于含湿标准，以备在元件的运输、贴装前有一定的时间容量。
1、高温烘烤
去潮是按扩散的原理完成的。高温有助于扩散而减少去湿的时间。（ 温度不容许高于封装材料的玻璃体化温度 ）典型的高温烘干是保持在125℃，实际的烘干时间在16~24小时之间不等。[IPC-SM-786A]也有自己的标准，时间依封装不同而变化。
封装内残余的湿气量必须仔细地估量，因为湿气可能会在最关键的部位，如金属化表面与封装的结合面，尽管此时整个元件的含水汽量不多。
去湿的时间与封装的结构和材料有关，薄封装的比厚封装的去湿要快，因为薄封装的去湿厚度要比厚封装的去湿厚度要小，吸湿慢的去湿也慢。
尽管高温去湿很快，但也有不足，既它会导致金属间化合物在引线中的生成同时也会氧化引线的光洁度。反复的高温烘干会加快铜引脚上Cu6Sn5金属间化合物的生成，而Cu6Sn5会降低可焊接性能。建议在125℃时烘干，时间不超过24小时，除非烘干后焊接的可靠性能够得到保证。
大多数包装在高温下储藏都不可靠，挥发的气体对引脚的可焊接性会有影响，因此，建议烘干前，去掉包装代。不幸的是其它的操作会引起引脚的非共面性和弯曲。
2、低温烘干
低温烘干常用来代替高温烘干来去除塑封元件内的水分。低温烘干的温度和湿度分别控制在40℃和<20%RH，在低温下保持低相对湿度是非常重要的。IPC-SM-786A建议，在40℃时，用干燥的氮或干燥的空气来循环使相对湿度低于20%RH。但是，这时间很长，根据最初的含水量，此时，时间要高达一个月。Intel公司建议在40℃和<5%RH，烘干192小时。此时，对于48引脚的塑封元件，残余水汽量低于0.08%。
低温烘干的优点是它不需要从包装合、盘或带中取出，这将减小对引脚磕碰的损坏，而且，此时的低温烘干等效于高温烘干，但是，烘干的时间较长。由于金属化合物的生成很慢，所以引脚的可焊性不受影响。如果打开包封后，以上两种烘干的可在相同环境下可存放时间几乎相同。
3、液氮烘干
塑料封装可以放在室温下的存有液氮的环境下以避免潮湿的侵入或减少吸潮的可能性。由于流动的氮气吸收了封装器件中的潮气，因此封闭的环境下维持较低的潮湿度，隔绝后的封装器件保持了较好的干燥度。因为氮气是惰性气体有防止氧化的作用，所以引脚的可焊性良好，金属化合物的生成在室温下也没有加速。打开包封后，在相同环境下存放时间可与低温烘干情况相比，但是存放元件的数量有限。
综上所述，潮湿对封装器件存在着较大的影响，即使再流时不出现爆米花现象，对器件的可靠性也将会有很大的影响。因此，必须采取适当的防护和再流前的烘干，才能保证把潮湿对元件的影响降到最小的程度，从长远的角度提高器件和组装的可靠性。 |
