Il Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL) è uno standard definito da IPC/JEDEC J-STD-020 che indica quanto un componente elettronico sensibile all'umidità/alla rifusione sia suscettibile allo stress indotto dall'umidità durante la conservazione, la manipolazione e il processo di assemblaggio del PCB. Il sistema di classificazione MSL aiuta i produttori di elettronica a determinare la corretta manipolazione, imballaggio e uso dei dispositivi sensibili all'umidità (MSD) per evitare danni causati dall'umidità assorbita durante la saldatura a rifusione.
Le valutazioni MSL vanno da 1 a 6, con MSL 1 che è il meno sensibile all'umidità e MSL 6 che è il più sensibile. I componenti con valutazioni MSL più elevate richiedono una manipolazione e conservazione più attente per prevenire l'assorbimento di umidità, che può portare a crepe nel pacchetto, delaminazione e altri problemi di affidabilità durante la saldatura di riflusso.
Il MSL di un componente è determinato dal produttore del componente attraverso test standardizzati. Espocono il componente a vari livelli di temperatura e umidità, poi misurano la quantità di umidità assorbita. Il componente è quindi classificato secondo lo standard IPC/JEDEC J-STD-020.
Ecco una breve panoramica di ogni valutazione MSL:
La vita a scaffale si riferisce al tempo consentito in cui un componente può essere esposto a condizioni ambientali (≤30°C/60% RH) dopo essere stato rimosso dalla sua busta barriera all'umidità (MBB).
Per gestire i componenti sensibili all'umidità, i produttori di elettronica devono:
Comprendendo e gestendo correttamente i livelli di sensibilità all'umidità, i produttori di elettronica possono prevenire difetti legati all'umidità, migliorare l'affidabilità del prodotto e ridurre i costi di riparazione e scarto.
Lo standard IPC/JEDEC J-STD-020 specifica i seguenti requisiti di immersione e cottura per ciascun Livello di Sensibilità all'Umidità (MSL):
I requisiti di immersione sono intesi a simulare l'esposizione all'umidità peggiore che un componente può sperimentare durante lo stoccaggio e la manipolazione. I requisiti di cottura sono utilizzati per rimuovere l'umidità in eccesso dai componenti che hanno superato la loro vita utile o sono stati esposti a condizioni di alta umidità.
La cottura viene tipicamente eseguita a 125°C per 24 ore, ma la temperatura esatta e la durata possono variare a seconda delle raccomandazioni del produttore del componente. È essenziale seguire queste raccomandazioni per evitare di danneggiare i componenti durante il processo di cottura. La cottura a 125°C rimuove l'umidità in eccesso dal confezionamento e dal composto di stampaggio del componente, ripristinandolo in una condizione sicura per la saldatura a riflusso. Il tempo di cottura può essere regolato in base alle caratteristiche del componente come la densità del pacchetto, purché sia stabilita una correlazione con il tempo di cottura standard.
Adottando i requisiti di immersione e cottura appropriati per ogni MSL, i produttori di elettronica possono garantire che i componenti sensibili all'umidità siano gestiti e processati correttamente, minimizzando il rischio di danni indotti dall'umidità durante l'assemblaggio dei PCB.