湿度敏感等级 (MSL) 是 IPC/JEDEC J-STD-020 定义的标准，表示湿度/回流敏感电子元器件在存储、处理和 PCB 组装过程中对湿度引起的应力的敏感程度。MSL 评级系统帮助电子制造商确定湿度敏感器件 (MSD) 的正确处理、包装和使用方法，以避免在回流焊接过程中因吸收水分而造成的损坏。
MSL 等级范围从 1 到 6，其中 MSL 1 对湿度最不敏感，MSL 6 最敏感。具有较高 MSL 等级的组件需要更小心的处理和存储，以防止吸湿，吸湿可能导致回流焊接期间的封装破裂、分层和其他可靠性问题。
元器件的 MSL 由元器件制造商通过标准化测试确定。他们将元器件暴露在不同程度的温度和湿度下，然后测量吸收的水分量。然后根据 IPC/JEDEC J-STD-020 标准对元器件进行分类。
以下是每个 MSL 等级的简要概述：
- MSL 1：在 ≤30°C/85% RH 条件下具有无限车间寿命。无需干燥包装。
- MSL 2：在 ≤30°C/60% RH 条件下具有一年车间寿命。如果超过此期限，则需要干燥包装。
- MSL 2a：在 ≤30°C/60% RH 条件下具有 4 周车间寿命。如果超过此期限，则需要干燥包装。
- MSL 3：在 ≤30°C/60% RH 条件下具有 168 小时车间寿命。需要干燥包装。
- MSL 4：在 ≤30°C/60% RH 条件下具有 72 小时车间寿命。需要干燥包装。
- MSL 5：在 ≤30°C/60% RH 条件下具有 48 小时车间寿命。需要干燥包装。
- MSL 5a：在 ≤30°C/60% RH 条件下具有 24 小时车间寿命。需要干燥包装。
- MSL 6：使用前必须烘烤。需要干燥包装。
车间寿命是指元件从防潮袋 (MBB) 中取出后，可以暴露在环境条件 (≤30°C/60% RH) 下的允许时间。
为了管理对湿气敏感的元件，电子制造商必须：
- 确保对 MSL 敏感的组件由供应商干燥包装在带有干燥剂和湿度指示卡 (HIC) 的密封防潮袋 (MBB) 中。
- 收到组件后检查 HIC。如果显示高湿度，请在推荐的温度和时间下烘烤组件以去除多余的水分。
- 将元件存放在低湿度环境（≤5% RH）中。如果超过车间寿命，请在组装前烘烤元件。
- 及时组装包含 MSD 的 PCB。未使用的元器件应重新密封在 MBB 中。
- 如果需要烘烤，请遵循元器件制造商关于烘烤温度和持续时间的建议，以避免损坏元器件。
通过了解并正确管理湿度敏感等级，电子制造商可以防止与湿度相关的缺陷，提高产品可靠性，并减少返工和报废成本。
IPC/JEDEC J-STD-020 标准规定了每个湿气敏感度等级 (MSL) 的以下浸泡和烘烤要求：
- 浸泡：85°C/85% RH 下 168 小时
- 烘烤：不需要
- 浸泡：85°C/60% RH 下 168 小时
- 烘烤：如果未超过车间寿命则不需要
- 浸泡: 30°C/60% RH 下 696 小时或 60°C/60% RH 下 120 小时
- 烘烤: 如果未超过车间寿命则不需要
- 浸泡：30°C/60% RH 下 192 小时或 60°C/60% RH 下 40 小时
- 烘烤：如果超过车间寿命则需要
- 浸泡：30°C/60% RH 下 96 小时或 60°C/60% RH 下 20 小时
- 烘烤：如果超过车间寿命则需要
- 浸泡：在 30°C/60% RH 下 72 小时或在 60°C/60% RH 下 15 小时
- 烘烤：如果超过车间寿命则需要
- 浸泡：30°C/60% RH 下 48 小时或 60°C/60% RH 下 10 小时
- 烘烤：如果超过车间寿命则需要
- 浸泡：标签上的时间 (TOL)，30°C/60% RH
- 烘烤：使用前必须烘烤
浸泡要求旨在模拟元件在存储和处理过程中可能经历的最坏情况下的湿气暴露。烘烤要求用于去除已超过车间寿命或暴露于高湿度条件的元件中的多余水分。
烘烤通常在 125°C 下进行 24 小时，但确切的温度和持续时间可能会根据组件制造商的建议而有所不同。必须遵循这些建议，以避免在烘烤过程中损坏组件。在 125°C 下烘烤可去除组件封装和模塑料中的多余水分，使其恢复到回流焊接的安全状态。烘烤时间可以根据组件特性（如封装密度）进行调整，前提是建立了与标准烘烤时间的相关性。
通过遵守每个 MSL（湿度敏感等级）的适当浸泡和烘烤要求，电子制造商可以确保正确处理和加工湿度敏感元器件，从而最大限度地减少 PCB 组装过程中因湿度引起的损坏风险。