Le niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) est une norme définie par IPC/JEDEC J-STD-020 qui indique à quel point un composant électronique sensible à l'humidité/refusion est susceptible de subir un stress induit par l'humidité pendant le stockage, la manipulation et le processus d'assemblage du PCB. Le système de notation MSL aide les fabricants d'électronique à déterminer la manipulation, l'emballage et l'utilisation appropriés des dispositifs sensibles à l'humidité (MSD) pour éviter les dommages causés par l'humidité absorbée pendant le brasage par refusion.
Les classements MSL vont de 1 à 6, MSL 1 étant le moins sensible à l'humidité et MSL 6 le plus sensible. Les composants avec des classements MSL plus élevés nécessitent une manipulation et un stockage plus soigneux pour éviter l'absorption d'humidité, ce qui peut entraîner des fissures du boîtier, une délamination et d'autres problèmes de fiabilité lors du soudage par refusion.
Le MSL d'un composant est déterminé par le fabricant du composant par le biais de tests standardisés. Ils exposent le composant à des niveaux variables de température et d'humidité, puis mesurent la quantité d'humidité absorbée. Le composant est ensuite classé selon la norme IPC/JEDEC J-STD-020.
Voici un bref aperçu de chaque classification MSL :
La durée de vie au sol (floor life) fait référence au temps admissible pendant lequel un composant peut être exposé aux conditions ambiantes (≤30°C/60% HR) après avoir été retiré de son sac barrière contre l'humidité (MBB).
Pour gérer les composants sensibles à l'humidité, les fabricants d'électronique doivent :
En comprenant et en gérant correctement les niveaux de sensibilité à l'humidité, les fabricants d'électronique peuvent prévenir les défauts liés à l'humidité, améliorer la fiabilité des produits et réduire les coûts de reprise et de rebut.
La norme IPC/JEDEC J-STD-020 spécifie les exigences de trempage et de cuisson suivantes pour chaque niveau de sensibilité à l'humidité (MSL) :
Les exigences de trempage (soak) sont destinées à simuler la pire exposition à l'humidité qu'un composant peut subir pendant le stockage et la manipulation. Les exigences de cuisson (bake) sont utilisées pour éliminer l'excès d'humidité des composants qui ont dépassé leur durée de vie au sol ou ont été exposés à des conditions d'humidité élevée.
L'étuvage est généralement effectué à 125°C pendant 24 heures, mais la température et la durée exactes peuvent varier selon les recommandations du fabricant du composant. Il est essentiel de suivre ces recommandations pour éviter d'endommager les composants pendant le processus d'étuvage. L'étuvage à 125°C élimine l'excès d'humidité de l'emballage du composant et du composé de moulage, le ramenant à un état sûr pour le brasage par refusion. Le temps d'étuvage peut être ajusté en fonction des caractéristiques du composant comme la densité du boîtier, à condition qu'une corrélation avec le temps d'étuvage standard soit établie.
En respectant les exigences appropriées de trempage et de cuisson pour chaque MSL, les fabricants d'électronique peuvent s'assurer que les composants sensibles à l'humidité sont correctement manipulés et traités, minimisant ainsi le risque de dommages induits par l'humidité lors de l'assemblage des PCB.