MSL(湿度感度レベル)の説明

商品紹介頁に記載されているMSLが何を説明しているのか疑問に思われたことがあるかも知れません。

袋をあけたチップスのように、電気部品も環境から湿気を吸収する可能性があります。 このことで、これらのコンポーネントがリフローマシンに供給されるときに問題になる可能性があります。その理由は、はんだ付けプロセスからの高熱により、パッケージに吸収された水分が急速に放出および膨張するためです。 (ここで動作中のリフローマシンを参照してください)この内部の湿ったガスは、コンポーネントからすぐに逃げようとします。そのため、ダイ、ハウジング、内部回路に大きな破壊が生じます。 これにより、コンポーネントだけでなく、ボードが破損する可能性もあります。

電子機器業界では単に「MSL」として知られている湿度感度レベルは、コンポーネントが86°F未満の温度で60〜85%の相対湿度にさらされてから、リフローはんだ付けプロセスで問題が起こらない時間を特定するのに役立ちます。 範囲は「無制限」または「影響を受けない」と呼ばれるMSL 1から始まり、数字が大きくなっていきますが、それぞれで許容期間が示されています。


JEDEC J-STD-033B.1の吸湿耐性分類表

湿気の影響を受ける部品の大部分は、IC、センサー、LEDなどの半導体製品です。 ただし、ナイロンコネクタ(品番 : 478-6169-1-ND)などの予想外の部品も、湿度に敏感になる可能性があります。 疑わしい場合は、部品パラメータまたは製造元のデータシートを参照してください。

電子業界は、JEDEC規格J-STD-033Bでこの問題に対処し、湿度に敏感な部品の取り扱い、梱包、輸送、および使用に関する基準を設定しました。 MSLの影響を受ける部品は、防湿袋にパッケージされ、湿度インジケータと適切なMSLラベルとともに出荷されます。 湿度インジケータは、部品が湿気にさらされたかどうかを表し、視覚的なガイドとして機能します。 乾燥剤パックは、バッグに密封されている間に余分な水分を取り除くのに役立ちます。

乾燥剤#SCP648-ND、防湿袋#SCP385-ND、湿度インジケータ#SCP444-ND、MSLラベル#SCP333-ND

では、部品が過度の湿気を吸収してMSL定格を超えるとどうなりますか?

露出限界(MSL定格)を超えた部品は、低温のオーブンに入れ、蓄積された水分を引き出します。

しかし、熱でこれらの部品に問題を引き起こしませんか?

リフローマシンははんだを溶かすために強い熱を供給しますが、オーブンはゆっくりと穏やかにコンポーネントから湿気を引き出し、コンポーネントを「元の状態にリセット」します。

コンポーネントがオーブン内にある時間の長さは、コンポーネント自体の厚さ、MSL、およびベーキング温度に依存します。 部品によってはベーキングプロセスに数日かかることは珍しくありません。

ベーキングの詳細なガイドラインと手順は、JEDEC J-STD-033Bファイルにあります:
https://www.digikey.com/en/pdf/s/scs/scs-jedec-jstd033b-standards

PCB上のMSL部品が問題ないかどうかを確認するにはどうすればよいですか?

部品は、「ポップコーン現象」と呼ばれるもので視覚的に示すことがあります。この場合、リフロープロセス後に、ハウジングに亀裂や目に見える欠陥がある可能性があります。 場合によっては、水分の蓄積による損傷を特定するために、損傷を顕微鏡またはX線で確認する必要があります。

手はんだをしています。 MSL部品の場合、なにか気を付ける点はありますか。

JEDEC規格では、湿気による損傷を最小限に抑えるためにボードを再加工するときは、コンポーネント自体の温度が200度を超えないようにする必要があります。 例として、63/37はんだは約185℃で溶融します。

部品がMSL 1と表示されている場合、それは防水性を意味しますか?

いいえ。MSLは、ラボや倉庫内の湿度に対するコンポーネントの感度を識別するのに役立つと考えることができます。 一方、防水またはIP定格の製品は、屋外などのより湿気に露出された状況で使用される基準です。







オリジナル・ソース(英語)