O Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL) é um padrão definido pela IPC/JEDEC J-STD-020 que indica o quão suscetível um componente eletrônico sensível à umidade/reflow é ao estresse induzido pela umidade durante o armazenamento, manuseio e processo de montagem da PCB. O sistema de classificação MSL ajuda os fabricantes de eletrônicos a determinar o manuseio, embalagem e uso adequados de dispositivos sensíveis à umidade (MSDs) para evitar danos causados pela umidade absorvida durante a soldagem por reflow.
As classificações MSL variam de 1 a 6, sendo MSL 1 o menos sensível à umidade e MSL 6 o mais sensível. Componentes com classificações MSL mais altas requerem manuseio e armazenamento mais cuidadosos para evitar a absorção de umidade, o que pode levar a rachaduras no pacote, delaminação e outros problemas de confiabilidade durante a soldagem por refluxo.
O MSL de um componente é determinado pelo fabricante do componente através de testes padronizados. Eles expõem o componente a níveis variados de temperatura e umidade, e então medem a quantidade de umidade absorvida. O componente é então classificado de acordo com o padrão IPC/JEDEC J-STD-020.
Aqui está uma breve visão geral de cada classificação MSL:
Vida útil de chão de fábrica (Floor life) refere-se ao tempo permitido que um componente pode ser exposto às condições ambientais (≤30°C/60% UR) após ser removido de sua embalagem de barreira contra umidade (MBB).
Para gerenciar componentes sensíveis à umidade, os fabricantes de eletrônicos devem:
Ao compreender e gerenciar adequadamente os níveis de sensibilidade à umidade, os fabricantes de eletrônicos podem prevenir defeitos relacionados à umidade, melhorar a confiabilidade do produto e reduzir custos de retrabalho e sucata.
O padrão IPC/JEDEC J-STD-020 especifica os seguintes requisitos de imersão (soak) e cozimento (bake) para cada Nível de Sensibilidade à Umidade (MSL):
Os requisitos de imersão (soak) destinam-se a simular a pior exposição à umidade que um componente pode experimentar durante o armazenamento e manuseio. Os requisitos de cozimento (bake) são usados para remover o excesso de umidade de componentes que excederam sua vida útil de chão de fábrica ou foram expostos a condições de alta umidade.
O cozimento (baking) é normalmente realizado a 125°C por 24 horas, mas a temperatura e a duração exatas podem variar dependendo das recomendações do fabricante do componente. É essencial seguir essas recomendações para evitar danos aos componentes durante o processo de cozimento. O cozimento a 125°C remove o excesso de umidade da embalagem do componente e do composto de moldagem, restaurando-o a uma condição segura para soldagem por refluxo. O tempo de cozimento pode ser ajustado com base nas características do componente, como densidade do pacote, desde que a correlação com o tempo de cozimento padrão seja estabelecida.
Ao aderir aos requisitos apropriados de imersão e cozimento para cada MSL, os fabricantes de eletrônicos podem garantir que os componentes sensíveis à umidade sejam manuseados e processados adequadamente, minimizando o risco de danos induzidos pela umidade durante a montagem da PCB.