Рівень чутливості до вологи електронних компонентів (MSL)

Можливо, переглядаючи опис компонентів у деяких постачальників ви задавалися питанням,що означае наведений параметр MSL?

Як і відкрита пачка з чіпсами, електричні компоненти також можуть поглинати вологу з навколишнього середовища. Це може стати великою проблемою, коли ці компоненти потраплять до печі оплавлення, тому що інтенсивне тепло від процесу пайки викликає швидке виділення і розширення захопленої вологи. Цей внутрішній вологий газ намагається негайно покинути компонент, що призводить до руйнування матриці, корпусу і/або внутрішніх ланцюгів. Це може привести до виходу з ладу не тільки компонента, а й порушення цілісності плати.

Рівень чутливості до вологи - відомий в електронній промисловості просто як «MSL» - допомагає визначити, як довго компонент може піддаватися впливу відносної вологості 60-85% при температурі нижче 86 градусів за Фаренгейтом, перш ніж він попаде в зону ризику для процесу пайки оплавленням. Діапазон починається з MSL 1, відомого як "необмежений" або не впливає, і кожен інкрементальний рівень являє поріг тривалості.

Таблиця класифікації вологості за JEDEC J-STD-033B.1

Більшість компонентів, на які впливає волога, це напівпровідники, такі як ІС, датчики і світлодіоди. Але чутливість до вологи може бути присутня і в зовсім несподіваних деталяї, наприклад таких, як нейлонові роз'єми. У разі виникнення сумнівів зверніться до параметрів деталі або даташиту виробника.

Електронна промисловість вирішила цю проблему в стандарті JEDEC J-STD-033B, встановивши стандарти для обробки, упаковки, транспортування і використання деталей з чутливістю до вологи. Деталі, схильні до дії MSL, упаковані в пакети з захистом від вологи і поставляються з індикаторами вологості та відповідними етикетками MSL. Індикатор вологості відображає експозицію деталей і служить візуальним орієнтиром. Пакети з вологопоглиначем можуть допомогти видалити будь-яку надлишкову вологу, поки вона в закритій упаковці.

Осушувач, герметичний пакет, індикатор вологості, MSL мітка

Так що ж робити, якщо деталі вібрали дуже багато вологи і перевищили свої рівні MSL?

Компоненти, в яких умови зберігання порушено, поміщають в піч при низькій температурі, щоб видалити накопичену вологу.

Зачекайте, я думав, що тепло викликає проблеми в цих частинах?

У той час як машина для оплавлення створює інтенсивне тепло для розплавлення припою, піч повільно і обережно витягає цю вологу з компонента, щоб «просушити» його.

Час, протягом якого компонент повинен знаходитися в печі, залежить від товщини самого компонента, MSL і температури сушки. Частини зазвичай беруть декілька днів на процес осушення.

Докладні інструкції та процедури з випікання доступні в стандарті JEDEC J-STD-033B.

Як визначити, що на моїй платі пошкоджені деталі внаслідок впливу MSL?

На компонентах може бути візуально видно те, що називається «ефектом попкорну», в наслідок якого корпус може мати тріщини або будь-які інші видимі дефекти після процесу оплавлення. Іноді пошкодження через накопичення вологи можливо побачити тільки під мікроскопом або рентгеном.

Якщо я паяю вручну. Чи повинен я турбуватися про параметр MSL?

Стандарт JEDEC говорить, що температура корпусу компонента не повинна перевищувати 200 градусів Цельсія при пайці, щоб мінімізувати пошкодження від вологи. Наприклад, припій 63/37 плавиться при температурі близько 185 градусів Цельсія.

Якщо в компонента MSL вказано як 1, чи означає це її водонепроникність?

Ні. Ви можете думати про MSL як про допомогу у визначенні чутливості компонентів до вологості в лабораторії або на складі; в той час як водонепроникний або IP-рейтинг продукту призначений для більш жорстких ситуацій, таких як застосування на відкритому повітрі.