습기 민감도 수준 (MSL)

Moisture Sensitivity Level (MSL)은 IPC/JEDEC J-STD-020에 의해 정의된 표준으로, 저장, 취급 및 PCB 조립 과정 중 습기 유도 스트레스에 대한 습기/리플로우 민감 전자 부품의 민감도를 나타냅니다. MSL 등급 시스템은 전자 제조업체가 리플로우 납땜 중 흡수된 습기로 인한 손상을 피하기 위해 습기 민감 장치(MSD)의 적절한 취급, 포장 및 사용을 결정하는 데 도움이 됩니다.

MSL 등급은 1에서 6까지이며, MSL 1은 가장 습기에 민감하지 않고 MSL 6은 가장 민감합니다. 더 높은 MSL 등급을 가진 구성 요소는 습기 흡수를 방지하기 위해 더 주의 깊게 취급 및 저장해야 하며, 이는 리플로 솔더링 중 패키지 균열, 층간 분리 및 기타 신뢰성 문제로 이어질 수 있습니다.

구성 요소의 MSL은 구성 요소 제조업체가 온도와 습도의 다양한 수준에 구성 요소를 노출시킨 후 흡수된 수분의 양을 측정하여 표준화된 테스트를 통해 결정됩니다. 그런 다음 구성 요소는 IPC/JEDEC J-STD-020 표준에 따라 분류됩니다.

MSL 수준 개요

각 MSL 등급의 간략한 개요는 다음과 같습니다:

  • MSL 1: ≤30°C/85% RH에서 무제한 바닥 수명. 건조 포장 필요 없음.
  • MSL 2: ≤30°C/60% RH에서 1년 바닥 수명. 이를 초과할 경우 건조 포장 필요.
  • MSL 2a: ≤30°C/60% RH에서 4주 바닥 수명. 이를 초과할 경우 건조 포장 필요.
  • MSL 3: ≤30°C/60% RH에서 168시간 바닥 수명. 건조 포장 필요.
  • MSL 4: ≤30°C/60% RH에서 72시간 바닥 수명. 건조 포장 필요.
  • MSL 5: ≤30°C/60% RH에서 48시간 바닥 수명. 건조 포장 필요.
  • MSL 5a: ≤30°C/60% RH에서 24시간 바닥 수명. 건조 포장 필요.
  • MSL 6: 사용 전 필수 베이크. 건조 포장 필요.

바닥 수명은 구성 요소가 그것의 수분 방지 백(MBB)에서 제거된 후 주변 조건(≤30°C/60% RH)에 노출될 수 있는 허용 시간을 나타냅니다.

습기에 민감한 부품을 관리하기 위해 전자 제조업체는 다음을 수행해야 합니다:

  1. MSL-민감 구성 요소가 공급업체에 의해 밀봉된 수분 방지 가방(MBB)에 건조 포장되어 있고, 건조제와 습도 지시 카드(HIC)가 포함되어 있는지 확인합니다.

부품을 받을 때 HIC를 확인하십시오. 고습도를 나타내는 경우, 권장 온도와 시간 동안 부품을 굽는 것으로 과도한 습기를 제거하십시오.

  1. 저습도 환경(≤5% RH)에서 부품을 보관하십시오. 바닥 수명이 초과된 경우, 조립 전에 부품을 베이크하십시오.
  2. MSD가 포함된 PCB를 신속하게 조립하세요. 사용하지 않은 구성 요소는 MBB에 다시 밀봉해야 합니다.
  3. 구성 요소 제조업체의 권장 사항에 따라 구성 요소 손상을 피하기 위해 구성 요소를 굽는 온도와 시간을 따라야 합니다.

습기 민감도 수준을 이해하고 적절하게 관리함으로써, 전자 제조업체는 습기 관련 결함을 방지하고 제품 신뢰성을 향상시키며 재작업 및 폐기 비용을 줄일 수 있습니다.

각 MSL 레벨에 대한 침지/베이크 요구사항

IPC/JEDEC J-STD-020 표준은 각 습기 민감도 수준(MSL)에 대한 다음과 같은 담금질 및 굽기 요구 사항을 명시합니다:

MSL 1

  • 침지: 85°C/85% RH에서 168시간
  • 베이크: 필요 없음

MSL 2

  • 침지: 85°C/60% RH에서 168시간
  • 베이크: 바닥 수명이 초과되지 않은 경우 필요하지 않음

MSL 2a

  • 침지: 696시간 동안 30°C/60% RH 또는 120시간 동안 60°C/60% RH
  • 베이크: 바닥 수명이 초과되지 않은 경우 필요하지 않음

MSL 3

  • 침지: 30°C/60% RH에서 192시간 또는 60°C/60% RH에서 40시간
  • 베이크: 바닥 수명이 초과된 경우 필요

MSL 4

  • 침지: 30°C/60% RH에서 96시간 또는 60°C/60% RH에서 20시간
  • 베이크: 바닥 수명이 초과된 경우 필요

MSL 5

  • Soak: 72시간 동안 30°C/60% RH 또는 15시간 동안 60°C/60% RH
  • Bake: 바닥 수명이 초과된 경우 필요

MSL 5a

  • 침지: 30°C/60% RH에서 48시간 또는 60°C/60% RH에서 10시간
  • 베이크: 바닥 수명이 초과된 경우 필요

MSL 6

  • Soak: 라벨에 표시된 시간(TOL) 30°C/60% RH
  • Bake: 사용 전 필수

침지 요구 사항은 구성 요소가 저장 및 취급 중에 경험할 수 있는 최악의 습기 노출을 시뮬레이션하기 위한 것입니다. 베이크 요구 사항은 바닥 수명을 초과하거나 고습도 조건에 노출된 구성 요소에서 과도한 습기를 제거하는 데 사용됩니다.

베이킹은 일반적으로 125°C에서 24시간 동안 수행되지만, 정확한 온도와 지속 시간은 부품 제조업체의 권장 사항에 따라 다를 수 있습니다. 이러한 권장 사항을 따르는 것은 베이킹 과정 중 부품이 손상되는 것을 방지하기 위해 필수적입니다. 125°C에서 베이킹하면 부품 포장 및 몰딩 화합물에서 과도한 수분이 제거되어 리플로 솔더링을 위한 안전한 상태로 복원됩니다. 베이크 시간은 패키지 밀도와 같은 부품 특성에 따라 조정될 수 있으며, 표준 베이크 시간과의 상관 관계가 설정된 경우에만 가능합니다.

각 MSL에 적합한 침지 및 베이킹 요구사항을 준수함으로써, 전자 제조업체는 수분 민감 부품이 PCB 조립 중 수분 유발 손상의 위험을 최소화하면서 적절하게 처리되고 처리될 수 있도록 할 수 있습니다.