濕氣敏感等級 (MSL) 是由 IPC/JEDEC J-STD-020 定義的標準，表示對濕氣/回流焊敏感的電子元件在儲存、處理和 PCB 組裝過程中對濕氣引起的應力的敏感程度。MSL 分級系統幫助電子製造商確定濕氣敏感元件 (MSD) 的正確處理、包裝和使用方法，以避免在回流焊期間因吸收的濕氣而造成損壞。
MSL 等級範圍從 1 到 6，其中 MSL 1 對濕氣最不敏感，MSL 6 最敏感。具有較高 MSL 等級的元件需要更小心的處理和儲存，以防止吸濕，吸濕可能導致在迴焊過程中發生封裝破裂、分層和其他可靠性問題。
元件的 MSL 由元件製造商通過標準化測試確定。他們將元件暴露在不同程度的溫度和濕度下，然後測量吸收的水分量。然後根據 IPC/JEDEC J-STD-020 標準對元件進行分類。
以下是每個 MSL 等級的簡要概述：
- MSL 1：在 ≤30°C/85% RH 下具有無限的車間壽命。無需乾燥包裝。
- MSL 2：在 ≤30°C/60% RH 下具有一年車間壽命。如果超過此期限，則需要乾燥包裝。
- MSL 2a：在 ≤30°C/60% RH 下具有 4 週車間壽命。如果超過此期限，則需要乾燥包裝。
- MSL 3：在 ≤30°C/60% RH 下具有 168 小時車間壽命。需要乾燥包裝。
- MSL 4：在 ≤30°C/60% RH 下具有 72 小時車間壽命。需要乾燥包裝。
- MSL 5：在 ≤30°C/60% RH 下具有 48 小時車間壽命。需要乾燥包裝。
- MSL 5a：在 ≤30°C/60% RH 下具有 24 小時車間壽命。需要乾燥包裝。
- MSL 6：使用前必須烘烤。需要乾燥包裝。
車間壽命是指元件從防潮袋 (MBB) 中取出後，可以暴露在環境條件下 (≤30°C/60% RH) 的允許時間。
為了管理對濕氣敏感的元件，電子製造商必須：
- 確保對濕氣敏感的元件由供應商乾燥包裝在密封的防潮袋 (MBB) 中，並附有乾燥劑和濕度指示卡 (HIC)。
- 收到元件後檢查 HIC（濕度指示卡）。如果顯示高濕度，請在建議的溫度和時間下烘烤元件以去除多餘的水分。
- 將元件儲存在低濕度環境中 (≤5% RH)。如果超過車間壽命，請在組裝前烘烤元件。
- 迅速組裝包含 MSD (濕度敏感元件) 的 PCB。未使用的元件應重新密封在 MBB (防潮袋) 中。
- 如果需要烘烤，請遵循元件製造商關於烘烤溫度和持續時間的建議，以避免元件損壞。
透過了解並妥善管理濕度敏感等級，電子製造商可以防止與濕度相關的缺陷，提高產品可靠性，並降低重工和報廢成本。
IPC/JEDEC J-STD-020 標準規定了每個濕度敏感等級 (MSL) 的以下浸泡和烘烤要求：
- 浸泡: 168 小時，85°C/85% RH
- 烘烤: 不需要
- 浸泡：168 小時，85°C/60% RH
- 烘烤：如果未超過車間壽命則不需要
- 浸泡：30°C/60% RH 下 696 小時或 60°C/60% RH 下 120 小時
- 烘烤：如果未超過車間壽命則不需要
- 浸泡：在 30°C/60% RH 下 192 小時或在 60°C/60% RH 下 40 小時
- 烘烤：如果超過車間壽命則需要
- 浸泡：30°C/60% RH 下 96 小時或 60°C/60% RH 下 20 小時
- 烘烤：如果超過車間壽命則需要
- 浸泡：在 30°C/60% RH 下 72 小時或在 60°C/60% RH 下 15 小時
- 烘烤：如果超過車間壽命則需要
- 浸泡：30°C/60% RH 下 48 小時或 60°C/60% RH 下 10 小時
- 烘烤：如果超過車間壽命則需要
- 浸泡：標籤上的時間 (TOL)，30°C/60% RH
- 烘烤：使用前必須進行
浸泡要求旨在模擬元件在儲存和處理過程中可能經歷的最壞情況下的濕氣暴露。烘烤要求用於去除超過車間壽命或暴露於高濕度條件下的元件中的多餘濕氣。
烘烤通常在 125°C 下進行 24 小時，但確切的溫度和持續時間可能會根據元件製造商的建議而有所不同。必須遵循這些建議，以避免在烘烤過程中損壞元件。在 125°C 下烘烤可去除元件封裝和模塑化合物中的多餘水分，使其恢復到可進行回流焊的安全狀態。烘烤時間可以根據元件特性（如封裝密度）進行調整，前提是已建立與標準烘烤時間的相關性。
透過遵守每個 MSL 的適當浸泡和烘烤要求，電子製造商可以確保對濕氣敏感的元件得到正確處理和加工，從而最大限度地減少 PCB 組裝過程中因濕氣引起的損壞風險。