在電子器件制造中用于潮濕敏感器件管理的干燥箱的制作方法

專利名稱：在電子器件制造中用于潮濕敏感器件管理的干燥箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及在電子包封和組裝以及IC(集成電路)或無源器件在印刷電路板上焊接領域中的改進。
背景技術：
在最近20年，正在進行的電子線路器件的集成和小型化已對印刷線路板技術提出越來越大的挑戰。由于印刷電路板或印刷線路板(PWB)是越來越常用的端子，它們起關鍵作用。首先，電子器件特別是例如包封集成電路、電阻等安裝在或放在通常似堅固卡片板的表面上。因此，PWB作為器件的載體。其次，由于在印刷板上使用化學刻蝕的或電鍍的導體圖案，PWB在各器件之間形成所需的電連接。此外，PWB可包含作為散熱片的金屬區域。
集成電路不斷增加的應用和表面安裝技術(SMT)加快了電子線路的密集化。將表面安裝器件(SMD)直接放在PWB的表面，并用蒸汽相回流(VPR)、紅外(IR)或其它質量焊接技術焊接。SMT正在使電子制造工業發生巨大變化，組裝費用下降約50％，器件密度增加40％以上以及可靠性提高。
在傳統的SMD包封中，將硅模片安裝在多層有機基材的模片基座上。用粘合劑涂覆基材的整個模片基座區域，它使硅模片粘合到基材上。遺憾的是，當包封暴露到VPR、IR焊接的高溫下時或者如果將包封浸沒在熔融的焊料中波焊時，塑料SMD包封內的水汽轉變成水蒸汽并迅速膨脹。在某些條件下，膨脹的水汽和水蒸汽產生的壓力可使塑料與芯片和/或基材分層，產生未擴展到包封外部的內部龜裂，帶損壞、金屬絲縮頸、粘合劑提升、薄膜斷裂或在粘合劑下產生缺陷。在最苛刻的條件下，應力可使外包封破裂。這通常稱為“爆玉米花”現象，因為內應力使包封凸起然后斷裂，同時可聽見“pop”聲音。表面安裝器件(SMD)比通孔器件對這一問題更敏感，因為在回流焊接過程中SMD暴露到更高的溫度下。其原因在于，焊接操作必需在表面安裝器件相同的電路板一側進行。對于通孔器件來說，焊接操作出現在電路板下方，使通孔器件不受熱焊料影響。一般來說，SMD從芯片或安裝的基座界面到塑料包封的外側之間有更小的塑料厚度。
粘合劑材料中產生的斷裂或粘合劑-基材界面的分層是SMD包封損壞的最常見原因。這樣的損壞在“爆玉米花”試驗中很普遍，“爆玉米花”試驗是一種潮濕敏感性試驗。傳統的SMD包封可能只符合theInstitute for Interconnecting and Packaging ElectronicCircuits(IPC)and the Joint Election Device EngineeringCouncil(JEDEC)Level 3 Moisture Sensitivity Test。一些先進的包封可符合Level 2 Moisture Sensitivity Test，但the Level 1Moisture Sensitivity Test仍有很大爭論。
IPC/JEDEC Moisture Sensitivity Test(爆玉米花試驗)有3個等級。第3級潮濕敏感性試驗要求SMD包封在30℃和60％相對濕度下進行192小時，然后經過三個遵循特殊要求的IR/對流加熱循環。第2級潮濕敏感性試驗要求SMD包封在85℃和60％相對濕度下進行168小時，然后經過三個IR/對流加熱循環。第1級潮濕敏感性試驗是最高等級的潮濕敏感性，要求SMD包封在85℃和85％相對濕度下進行168小時，然后經過三個IR/對流加熱循環(參見JEDEC document No.JESD22-A112-A Moisture-Induced Stress Sensitivity for PlasticSurface Mount Devices)。
各種技術已用于限制SMD包封經過包裝制造時的水汽數量，和焊接到印刷電路板上的時間。這種技術還用于邦助SMD包封符合更高的爆玉米花試驗等級。
為了限制在焊接到印刷電路板以前，SMD包封的水汽的數量，這樣的包封被包裝和在密封袋中船運，以防從環境中吸附水汽。對于未包裝在密封袋中的SMD包封或已經在環境中存在一些時間的SMD包封來說，它是一個在表面安裝以前烘干包封的工業標準。將SMD包封放在密封袋中或烘干它的外加步驟使器件或產品的制造費用增加。
當回流焊接時，塑料的和未密封的表面安裝器件可因吸附水汽過壓而嚴重損壞。為了防止這種情況發生，組裝人員已采用各種防護和極積手段。常用的對策包括將表面安裝器件貯存在相對濕度保持小于5％氣氛的干燥箱中。但是，為了能在動態環境中達到這樣低的％相對濕度，人們必需用高速干燥氣(通常為氮氣)吹掃干燥箱。因此，操作這樣的干燥箱變得操作費用很高。在許多情況下，氮氣的需要量是阻礙在制備設備中建立這一方法的障礙。
授予Integrated Device Technology，Inc的U.S.6560839也涉及通過將器件放在裝有干燥劑的容器中然后封閉容器來防止潮濕敏感器件暴露在超過預定范圍水平的水汽中。一旦潮濕敏感器件要進行評價，將容器開封，從容器中取出器件。評價以后，再次將器件存放在容器中，然后將它再封閉。重復上述這些步驟，一直到將器件在局部測試環境外裝入船運或運輸容器為止。防護容器為任何類型的包封物，它使潮濕敏感器件最低程度暴露到通常環境中。由于防止水汽積累的有效性，不必要在裝運以前進行烘干步驟。很顯然，重復打開、測試和再次封閉容器是一些新加步驟，它使器件的制造費用和管理費用增加。
由Seika Instruments工業化的設備使用一種自干燥劑材料來使干燥箱的氣氛達到干燥。但是Seika Instruments干燥箱不能在動態環境中保持小于5％的相對濕度。

發明內容
本發明涉及一種用于在低濕度下貯存SMD以及防止由水汽引起的器件損壞的新型干燥箱。為了降低與現有技術干燥箱有關的費用，本發明的干燥箱由包含氮氣或干燥氣體發生系統的氮氣或干燥氣體貯存箱組成。自裝氮氣或干燥氣體發生系統不需要氮氣或清潔干燥空氣的中央系統。這就使操作費用下降，同時不需要與氮氣供應基地有關的裝置費用。因此，干燥箱由于自產需要的干燥氣體變成為獨立的。這一點在最少的費用下進行，不需要其它與氮氣供應基地有關的昂貴裝置費用。增加的小型或超大型壓縮空氣干燥器模件或氮氣薄膜分離生產系統可安裝在所有類型的干燥貯存箱上，包括貯料托盤、線圈架、進料拖車、單面組裝的PWB或SMD等。


附圖為本發明包含自產干燥氣體源的干燥箱的部分剖面的正視圖和側視圖。
具體實施例方式
表面安裝器件(SMD)的采用對電子組裝的發展有重大貢獻。特別是塑料SMD得到極大的普及，例如器件提供了塑料包封的通用性和固有的低成本。但是，這些器件存在對水汽敏感的缺點。大氣濕度產生的水汽通過可滲透的SMD包封擴散，如果包封內的水汽水平達到臨界點，當回流焊接過程中升到某一溫度時，器件可能損壞。包封中迅速增加的和高的水蒸汽壓與熱失調一起使器件受力。典型的器件損壞包括模片包裝、內腐蝕、連接線損壞，以及在最壞的情況下外部龜裂。這也稱為爆玉米花作用，因為聽得見損壞時爆裂聲。
為了避免水汽引起的損壞和爆裂聲，認真地遵守器件制造商推薦的基底壽命是必要的。產品已鑒定合格的水汽敏感性(Ms)水平(IPC/JEDEC J-STD-033A)表示基底壽命。在每天的實踐中，由于一些實際原因(跟蹤)，這一點未必清楚。作為預防性措施，當基底壽命已到期，為了除去水汽，J-STD-033A技術規格推薦“烘干”器件，它們從環境濕度暴露中得到。按標準的烘干通常在升溫下進行24小時(125℃)至8天(或更長，40℃)。由于其相對短的基底壽命，烘干通常只涉及等級3-6的器件。
雖然烘干可防止水汽引起的損壞和爆裂聲，但其它有更大預防性的方法也存在。2002年7月IPC/JEDEC J-STD-033的修訂本詳述了一些供選擇的解決方法。典型的解決方法和對策常常涉及使用可維持小于5％相對濕度氣氛的干燥箱。但是，為數不多的現有貯存箱能在生產環境中達到和維持這一水平。能達到如此低相對濕度％的幾種干燥箱是通過用相當高流速的干燥氣體(通常可使用冷凍源得到的氮氣而不是干燥空氣或膜分離氮氣)吹掃干燥箱來做到。由于與氮氣用量有關的操作費用，因此操作這樣的干燥箱是昂貴的。當干燥箱用于PCB組裝環境時，對較低操作費用的干燥箱的需求出現了。在現在不能提供氮氣的工廠中，這一點是特別關鍵的。安裝中央氮氣源可能是昂貴的。
本發明使在PWB組裝環境中用于潮濕敏感器件管理的干燥貯存箱適宜操作有關的費用下降。本發明的干燥箱單元有自產干燥氣體源，它只需要一些電能并易于提供壓縮空氣。所述的干燥箱單元以很低的邊際成本生產干燥氣體。因此，干燥柜或干燥箱可放在PWB組裝工廠中的任何地方，不需要使用中央氮氣系統。
本發明的干燥箱包含自裝的干燥氣體發生系統，在附圖中通常用參考數10表示。干燥箱10通常裝有檢修門12和手柄13，以便開啟和關閉門12，以及出入干燥箱10的內部。檢修門12可包括一個或多個窗口或目測點14，以便從外部觀看干燥箱的內部。干燥箱10有許多用于貯存表面安裝器件的擱置板16。雖然附圖中示出長方形或盒形干燥箱，但干燥箱的具體形狀不構成本發明的一個重要部分。雖然未示出，干燥箱10底部可包含一些輪子，使干燥箱易于圍繞SMT生產設備移動。
通常，為了在干燥箱內維持低的濕度環境，現有技術將中央氮氣源(例如供氮站或冷凍型氮氣發生系統)提供的高流速干燥氣體(通常為氮氣)送入干燥箱。在本發明的干燥箱中，在干燥結構內提供了一個一體化的干燥氣體發生系統。干燥氣體發生系統以模塊源形式或中央源形式接收壓縮空氣源，以便在干燥箱內提供所需的干燥氣體。與現有技術的中央氮氣或氮氣發生源的費用相比，中央的或模塊的壓縮空氣源的使用以及在干燥箱處產生所需的干燥氣體使得在干燥箱內部提供所需的環境的費用大大下降。
再次參考附圖，從任何可獲得來源得到的壓縮空氣(無論是壓縮空氣模塊供應或是中央壓縮空氣系統)通過管線20進入干燥箱10。閥22可將壓縮空氣通過管線20送入裝在干燥箱10結構內的空氣干燥系統24或氮氣發生系統26或兩者。空氣干燥器24和氮氣發生系統26建在干燥箱10的基礎18內。對于本發明來說，干燥箱10內的干燥氣體形成系統的具體位置并不重要。
將通過管線20的壓縮空氣通過管線22送入空氣干燥器24或氮氣發生器26或兩者。如果送入空氣干燥器，壓縮空氣通過閥22進入管線28然后進入過濾器30，以便除去空氣夾帶的雜質，例如微粒等。壓縮空氣從過濾器30通過管線31進入空氣干燥器24。空氣干燥器24為一種干燥器，它裝有一定數量干燥劑，從通過管線20進入干燥箱10的壓縮空氣中除去基本上所有水蒸汽。正如上述，將干燥箱10的內部環境保持到小于5％的相對濕度是希望的。
適用的干燥劑的例子包括在下面清單中，它不是無遺漏的氧化鋁、鋁氧化物、活性炭、氧化鋇、高氯酸鋇、溴化鈣、氯化鈣、氫化鈣、氧化鈣、硫酸鹽、甘油、乙二醇、氫化鋁鋰、溴化鋰、氯化鋰、碘化鋰、氯化鎂、高氯酸鎂、硫酸鎂、分子篩、五氧化二磷、氫氧化鉀(熔融的、棒狀等)、碳酸鉀、樹脂、硅膠、氫氧化鈉、碘化鈉、硫酸、硅酸鈦、沸石、溴化鋅、氯化鋅及其組合物。可使用各種形式的干燥劑。例如，干燥劑可為固體和/或液體。干燥劑也可為含水溶液的一部分。
將來自空氣干燥器24的已除去基本上最初所含所有水蒸汽的壓縮空氣送入干燥箱的內部，以便吹掃干燥箱并維持小于5％相對濕度的內部環境。因此，將來自空氣干燥器24的干燥空氣通過管線32送入流量控制器34，它可調節通過管線36送入干燥箱內部的干燥空氣的體積。流速控制器還包含一個開關，以便按需要開啟或停止氣流。將干燥空氣從流量控制器34和管線36送入一系列干燥氣體注入器38。注入器38將干燥氣體(無論是干燥空氣或是來自氮氣發生器26的氮氣(正如下文說明的))送入干燥箱的內部。對于具體的發明來說，將干燥氣體送入干燥箱10內部的氣體注入器的精確數目和類型并不重要，熟悉本專業的普通技術人員都可決定單個干燥箱內部空間所需的干燥氣體注入器的數量、尺寸和類型。
在附圖中，表示可將來自空氣干燥器24的干燥空氣在送入管線32以前先送入貯罐40，最終送入干燥箱的內部。貯罐40是任選的，可用來更準確地控制送入干燥箱10內部的干燥氣體的量。因此，干燥箱10內的環境時常可是這樣的，以致不需要另外的氣體用來吹掃干燥箱的內部。在這時，可將干燥空氣或氮氣貯存在任選的貯罐40中。雖然示出一個貯罐，但對于每一空氣干燥器24或氮氣發生器26可使用一個單獨的貯罐。此外，也可分別使用一個帶有單獨的和密封的干燥空氣和氮氣隔離室的單一貯罐。
代替從壓縮空氣流中除去水蒸汽，注入干燥箱內部的干燥氣體可為干燥箱10內安裝的氮氣發生器生成的氮氣。因此，在本發明以前，氮氣用于吹掃干燥箱，以便維持在最后貨運的干燥箱中貯存SMD的低相對濕度的環境。但是，這樣的干燥箱連接到中央氮氣發生源，它可能有很高的建設費和維持費。因此，在本發明中，將模塊氮氣發生器結合到本發明的干燥箱10中。氮氣發生器表示為附圖標記26，通常包含一個或多個薄膜分離模塊，用于從壓縮空氣流20中分離氮氣，并用于生產濃縮的干燥氮氣流。例如，可使用一個或多個薄膜，例如聚酰亞胺、聚碳酸酯、尼龍6，6、聚苯乙烯或醋酸纖維素薄膜。在本發明中，將通過管線20的壓縮空氣至少一部分通過閥22送入管線42，然后通過過濾器44，以便從壓縮空氣流中除去顆粒物。經過濾的壓縮空氣流從過濾器44和管線46送入氮氣發生器26，表示為薄膜模塊27和29，在那里空氣經處理從空氣流的氮氣中分離氧氣，并生產高度濃縮的氮氣流。
可用于本發明實施的滲透性薄膜常用于通常位于封閉物內的薄膜組件中形成包括薄膜分離系統主器件的薄膜分離模決。正如參考本發明認識到的，薄膜分離系統包含一個薄膜分離模塊或許多這樣的模塊，可并聯操作(如圖示)或串聯操作。薄膜分離模塊可為方便的中空纖維形式，或螺旋繞制、褶疊板薄膜組件，或任何其它所希望的結構。建成有進料空氣表面側和對面的滲透氣體出口側的薄膜分離模塊。對于中空纖維薄膜分離來說，可將進料空氣加到腔側或加到中空纖維的外側。
還應認識到，用于空氣分離薄膜的薄膜材料可為任何一種能選擇性滲透進料氣體例如空氣中更易滲透組分適合的材料。纖維素衍生物例如醋酸纖維素、醋酸丁酸纖維素等；聚酰胺和聚酰亞胺(包括芳基聚酰胺和芳基聚酰亞胺)；聚砜；聚苯乙烯等是這樣的材料的代表。
如上所述，位于本發明干燥箱10內的包含薄膜系統的可滲透薄膜可為任何一種所希望的形式，通常中空纖維薄膜是優選的。應認識到用于任何具體氣體分離應用的薄膜材料可為任何一種能選擇性滲透含較難滲透組分的流體混合物氣體中更容易滲透組分的適合材料。上面討論的聚合物是這樣一些材料的代表性例子。在本專業中應當認識到，許多其它可滲透薄膜材料在本專業中是已知的，并適合用于空氣分離。正如指出的，當用于本發明的實施，薄膜可為任何一種對使用本發明的系統和方法進行的空氣分離適用和有效的形式。
一種是所謂的“復合薄膜”，其中活性層與結構上起支承作用和通常為多孔的基材相鄰共擠塑。在復合薄膜中，活性層和基材不是單一單層的部分器件。它們通常通過將一層加到另一層上來生產，例如通過將兩個單獨層層壓在一起來生產。基材可為選擇性氣體滲透材料，但通常不是選擇性氣體滲透材料。正如指出的，由于孔隙率，基材有可忽略的氣體分離性能，跨膜通量的阻力很小。基材主要為活性層提供結構完整性，活性層本身通常太薄，不能形成自支承薄膜或不能在日常操作過程中經受住跨膜產生的壓力梯度。
優選類型的薄膜稱為不對稱薄膜。這種薄膜的特點是，垂直于滲透物流方向的截面中有各向異性結構。通常，不對稱薄膜在一面有連續致密薄表層構成的活性層，以及有多孔的通常較厚的支承層，后者與表層相鄰共擠塑，隨著與表層距離的增加多孔性逐漸提高。不對稱薄膜的活性層和支承層通常由相同的選擇性氣體滲透物質組成。表層通常小于不對稱薄膜厚的1/10。通常，表層的厚度為約50-3000埃、優選約50-1500埃和更優選約50-1000埃。不對稱薄膜可為整材或復合膜。也就是說，在整材不對稱薄膜中，活性層和支承層是一體化整材結構的一部分。在復合不對稱薄膜中，不對稱薄膜包含與不對稱薄膜層相鄰的基材。例如，典型的中空纖維復合薄膜可由被不對稱薄膜的同軸環狀套包圍的多孔基材的環狀芯形成。在復合不對稱薄膜中，不對稱薄膜的非活性層和基材層有時通稱為“支承層”。不對稱薄膜層和基材通常有不同的組成。
用于氣體分離薄膜的材料常常為聚合物材料。各種聚合物都可用于復合薄膜的支承基材。代表性基材聚合物包括聚砜、聚醚砜、聚酰胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酯、聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚醚、聚醚酮、聚亞乙烯基氟、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、纖維素衍生物、聚偶氮芳烴、聚(2，6-二甲基亞苯基氧化物)、聚亞芳基氧化物、聚脲、聚氨酯、聚酰肼、聚偶氮甲堿、醋酸纖維素、硝酸纖維素、乙基纖維素、溴化的聚(亞二甲苯基氧化物)、磺化的聚(亞二甲苯基氧化物)、聚喹喔啉、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酯及其摻混物、及其共聚物、及其取代材料等。這不應作為限制，因為可制成各向異性基材薄膜的任何一種材料都可找到作為本發明基材層的應用。優選的基材層材料包括聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚酰亞胺、聚酰胺及其組合物、共聚物和摻混物。
各種聚合物材料都具有所需要的選擇性氣體滲透性能，并可用于活性層。代表性材料包括聚酰胺、聚酰亞胺、聚酯、聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚醚、聚醚酮、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚砜、聚亞乙烯基氟、聚苯并咪唑、聚苯并噁唑、聚丙烯腈、纖維素衍生物、聚偶氮芳烴、聚(2，6-二甲基亞苯基氧化物)、聚亞芳基氧化物、聚脲、聚氨酯、聚酰肼、聚偶氮甲堿、聚縮醛、醋酸纖維素、硝酸纖維素、乙基纖維素、苯乙烯-丙烯腈共聚物、溴化的聚(亞二甲苯基氧化物)、磺化的聚(亞二甲苯基氧化物)、四鹵取代的聚碳酸酯、四鹵取代的聚酯、四鹵取代的聚碳酸酯、聚喹喔啉、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺酯及其摻混物、及其共聚物、及其取代材料等。此外，適合的氣體分離層薄膜材料可包括那些適用作氣體分離復合薄膜的致密分離層的材料。這些材料包括聚硅氧烷、聚炔、聚磷腈、聚乙烯、聚(4-甲基戊烯)、聚(三甲基甲硅烷基丙炔)、聚(三烷基甲硅烷基乙炔)、聚脲、聚氨酯及其摻混物、及其共聚物、及其取代的材料等。優選的致密氣體分離層材料包括芳族聚酰胺、芳族聚酰亞胺組合物、聚砜、聚醚砜及其摻混物。
對于氣體分離來說，有致密區域的中空纖維薄膜是優選的。不對稱的中空纖維薄膜在其外側上、在中空纖維的內側(腔表面)可具有有差別的區域，或有些地方位于中空纖維薄膜表面外側和內側。在中空纖維薄膜的有差別區域是中空纖維薄膜表面的內表面的實施方案中，中空纖維薄膜的內表面(腔表面)和外表面是多孔的，到目前為止所述的薄膜證明有分離氣體的能力。在氣體分離的實施方案中，優選的薄膜分離聚合物材料包括聚酯碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亞胺和聚碳酸酯。更優選的氣體分離薄膜的聚合物材料包括聚碳酸酯和聚酯碳酸酯。優選的用于氣體分離的聚碳酸酯和聚酯碳酸酯薄膜包括US4874401、4851014、4840646和4818254以及在這里作為參考并入的每一專利的相關部分中公開的那些聚碳酸酯和聚酯碳酸酯薄膜。在一優選的實施方案中，這樣的薄膜用US 4772392以及在這里作為參考并入的每一專利的相關部分中公開的方法來制備。特別適用于空氣分離和生產濃縮的干氮氣流的薄膜為Air Liquide以商品名MEDAL生產的中空纖維聚合物薄膜。
濃縮的氮氣流從壓縮空氣中分離并基本上是干燥的，因為水蒸汽也被薄膜從氮氣組分流中分離。通過管線48離開發生器26的干燥氮氣流可在通過管線32、流速控制器34和管線36送入干燥氣體注入器38以前任選貯存在貯罐40中。此外，相對于貯存來自空氣干燥器24的干燥空氣，單獨的罐40可用于貯存來自氮氣發生器26的氮氣流。在本專業中，有大型貯存能力和流速控制的氮氣發生系統是已知的，具體在US 5266101、5284506、5302189、5363656、5439507和5496388中公開，在這里其全部公開內容作為參考并入。
雖然氮氣發生器26已描述為包含一個或多個薄膜結構物即薄膜模塊，但也有可能使用顆粒吸附劑在已知的變壓吸附(PSA)系統中由壓縮空氣生成濃縮氮氣流。例如，已知顆粒吸附劑例如活性炭、硅膠以及分子篩例如沸石、硅鈦酸鹽(即CTS-1)用于空氣分離成包括生成濃縮氮氣流在內的單個組分。因此，結合在干燥箱10內的氮氣發生系統26可包括一個多吸附劑床層，在選擇的壓力條件下它可吸附氧或氮，并生產濃縮的干燥氮氣流。在本專業中，PSA系統的操作是已知的，其中加壓循環(吸附)、減壓循環(再生)和壓力平衡用來從混合物中吸附一種氣體組分，并從吸附劑床層再生吸附的組分。US 4933314公開了一種用于從空氣中分離氮氣或氧氣的特定分子篩炭。US 5288888涉及空氣通過破碎沸石床層生產富氮的產品，而公開結晶鈦分子篩CTS-1的US 6068682是已知吸附劑的例子，它們可用于從空氣生產濃縮的氮氣流。這些所列的每一美國專利其全部內容在這里作為參考并入。
類似于薄膜分離系統，離開PAS模塊的濃縮氮氣流可任選貯存在貯罐40中，然后通過管線32、流速控制器34和管線36送入干燥氣體注入器38。
應認識到，雖然干燥箱10特別適用于在組裝過程中或組裝以后貯存表面安裝器件，但本發明的干燥箱還可進一步用于在使用以前貯存或運輸過程中防止任何類型的器件受到潮濕空氣的有害影響。特別是，任何類型的半導體、電子器件、光學器件或磁學器件等都可貯存在干燥箱10中。所述的環境不含水蒸汽，后者可滲透任何包封或器件結構中的任何孔，在貯存中或在安裝和使用過程中造成永久性損壞。
吹掃干燥箱10內部以便在干燥箱內部保持很低相對濕度的干燥氣體通過管線50從干燥箱排出。此外，可將通過管線20、閥22或任選的貯罐40以及流速控制器34的壓縮空氣在干燥箱10的內部維持所需的壓力和低濕度條件。例如，干燥箱10內部的氣體可連續地或甚至間續地通過管線50離開。
雖然已描述和說明了本發明幾個優選的實施方案，但應當認識到對于熟悉本專業的技術人員來說，在不背離本發明廣義范圍的條件下，各種改變和改進是可能的，它們僅受在這里附后的權利要求書范圍的限制。
權利要求
1.一種將表面安裝器件貯存在低相對濕度環境中的具有封閉內部空間的干燥箱，所述的干燥箱包括與所述干燥箱相連并可隨其輸送的干燥器、氮氣發生器或兩者，與所述干燥箱或所述氮氣發生器或兩者連通的接收壓縮空氣供給的設備以及將來自所述干燥箱或所述氮氣發生器的干燥氣體流送入所述干燥箱內部以便在所述內部空間保持低濕度環境的設備。
2.根據權利要求1的干燥箱，包含所述的氮氣發生器。
3.根據權利要求2的干燥箱，其中所述的氮氣發生器包含能將空氣分離成濃縮氮氣流的薄膜。
4.根據權利要求3的干燥箱，其中所述的薄膜為聚合物薄膜。
5.根據權利要求4的干燥箱，其中所述的薄膜為中空纖維聚合物薄膜。
6.根據權利要求3的干燥箱，其中包含多個所述的薄膜。
7.根據權利要求2的干燥箱，其中所述的氮氣發生器包含能吸附空氣中的一種或多種組分并生成濃縮氮氣流的顆粒吸附劑。
8.根據權利要求7的干燥箱，其中所述的濃縮氮氣流通過變壓吸附系統生產。
9.根據權利要求1的干燥箱，包含所述的干燥器。
10.根據權利要求1的干燥箱，包含所述的干燥器和所述的氮氣發生器。
11.根據權利要求1的干燥箱，其中所述的干燥器和/或氮氣發生器為所述干燥箱的一體化組成部分。
12.根據權利要求11的干燥箱，裝有流量控制器，以便改變送入所述干燥箱內部的所述干燥氣體的體積。
13.根據權利要求1的干燥箱，還裝有用于貯存來自所述干燥器、所述氮氣發生器或兩者的所述干燥氣體流的貯存設備。
14.根據權利要求1的干燥箱，還包含過濾器，以便從來自所述供氣的所述壓縮空氣中除去顆粒物。
15.一種在干燥箱內部貯存表面安裝器件以及在所述干燥箱內部保持低相對濕度的方法，所述的方法包括將壓縮空氣供氣送入與所述干燥箱相連并可隨其輸送的干燥器或氮氣發生器形式的干燥氣體形成設備，由所述的干燥氣體形成設備生成干燥空氣流或干燥氮氣流，以及將所述的干燥空氣流或干燥氮氣流送入所述干燥箱的內部以便在所述干燥箱的內部空間保持低相對濕度同時貯存所述的表面安裝器件。
16.根據權利要求15的方法，其中包括通過將所述的壓縮空氣送入所述的氮氣發生器來形成干燥氮氣流。
17.根據權利要求16的方法，其中所述的干燥氮氣流通過所述壓縮空氣流的薄膜分離來形成。
18.根據權利要求15的方法，其中將所述干燥箱內部的相對濕度保持在5％或更低。
19.根據權利要求15的方法，其中所述的干燥氣體流為通過將所述的壓縮空氣送入所述干燥器形成的干燥空氣流。
20.根據權利要求15的方法，其中所述的干燥氣體形成設備為所述干燥箱的一體化組成部分。
全文摘要
一種用于表面安裝器件貯存在低相對濕度環境中的干燥箱，所述的干燥箱包括一個干燥器或氮氣發生器形式的一體化干燥氣體形成設備，它接收壓縮空氣源并形成干燥空氣流或濃縮干燥氮氣流，可將后者送入干燥箱的內部空間，以便在干燥箱內部保持低濕度環境。自裝干燥氣體形成源的干燥箱比現有技術需要中央氮氣源的干燥箱更經濟。
文檔編號H05K13/00GK1784940SQ200480011904
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月1日 優先權日2003年5月2日
發明者M·瑟利奧特 申請人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究的具有監督和管理委員會的有限公司