元器件潮湿敏感度等级(对J-STD-033B.1的解读)
潮湿敏感度等级区分
潮湿敏感度等级标准（1）IPC/JEDEC J-STD-020装拆开后暴露的环境车间精心整理寿命1 级暴露于小于或等于命精心整理3 级暴露于小于或等于30°C/60% RH 168小时车间5a 级暴露于小于或等于精心整理30°C/60% RH 24小时车间寿命增重(weight-gain)分析用精心整理来确定确定一个估计的车间寿命，而失重(weight-loss)运和干燥潮湿敏感性元件的精心整理推荐方法。
干燥包装涉及将潮湿敏感性元件与去湿剂、细情况、烘焙程序、以及袋精心整理的密封日期。
装Array装与去湿剂是要求的、标贴是精心整理要求的。
潮湿敏感水平为2a ~ 5a 级装精心整理IPC的干燥包装之前的预烘焙推荐是：125°C的烘焙时间范围精心整理23-48小时，或150°C烘焙11-24小时。
包装厚度小于或等于精心整理1.4mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围包装厚度小于或等于精心整理4.0mm：对于2a ~5a 级别，125°C的烘焙时间范围48敏感水平级别不同和包装厚精心整理度的不同，有一些干燥包装前的预焙的推荐方法。
但指常温干燥箱去湿：精心整理对于潮湿敏感水平为2-4级的防湿包装拆开后的SMD，级的防湿包装拆开后的精心整理SMD，如暴露在小于或等于30°C/60% RH环境下，将其该文件的作用是帮助制造厂精心整理商确定非IC元件的电子元器件对潮湿的敏感性和防护将潮湿对电子元器件的危害精心整理降到最低程度精心整理。
湿敏度等级划分
有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加，诸如薄的密间距元件（fine-pitch device ）和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ，使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下，陷于塑料的表面贴装元件（SMD , Surface mount device ）内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离（脱层）、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中，裂纹会延伸到元件的表面；最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂（叫做“爆米花”效益）。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了IPC-M-109 ，潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件：IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路（IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD 的处理、包装、装运和使用标准IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件（预处理的IC元件）的印刷线路板（PWB，printed wiring board ）的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件（预处理的非IC元件）的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件：IPC-SM-786 ，潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序，不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件，即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
湿敏度等级划分上课讲义
湿敏度等级划分有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加，诸如薄的密间距元件（fine-pitch device ）和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ，使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下，陷于塑料的表面贴装元件（SMD , Surface mount device ）内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离（脱层）、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中，裂纹会延伸到元件的表面；最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂（叫做“爆米花”效益）。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了IPC-M-109 ，潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件：IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路（IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD 的处理、包装、装运和使用标准IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件（预处理的IC元件）的印刷线路板（PWB，printed wiring board ）的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件（预处理的非IC元件）的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件：IPC-SM-786 ，潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序，不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件，即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
湿敏元器件等级
湿敏元器件等级湿敏元器件是一种很常见的电子元器件，也被称为湿度敏感器件。
它们敏感于湿度和温度的变化，并经常用于需要监测和控制环境湿度和温度的各种应用中。
因此，湿敏元器件等级是一个至关重要的问题，决定了元器件在不同湿度和温度情况下的可靠性和性能表现。
湿敏元器件通常被用于环境湿度和温度监测、空调系统、除湿器、温湿度控制器、自动化控制、家用电器等领域。
随着物联网技术的发展，湿敏元器件的应用会更加广泛。
湿敏元器件是根据材料的吸湿性质来工作的，它们的敏感性能和可靠性取决于其制造和存储条件。
湿敏元器件等级通常分为一般等级和工业等级两种。
一般等级是指适用于一般室内环境下的产品，并非专门设计用于恶劣环境条件下的应用。
工业等级是指适用于严苛环境下的产品，例如高温、高湿度、强酸、强碱等恶劣条件下的应用。
这两种等级的湿敏元器件的敏感度、响应时间、精度、线性度、超静态功耗等性能参数均不同。
一般等级的湿敏元器件通常用于室内环境下的应用，它们的敏感度达到10%到95%的相对湿度范围，响应时间在2-5秒之间，精度在±5%RH以内。
由于其性能稳定、成本低、易于集成等优点，一般等级的湿敏元器件被广泛应用于空调控制、温度湿度计、电器产品等领域。
工业等级的湿敏元器件适用于更为恶劣的环境条件，例如高温、高湿度、化学腐蚀等条件。
工业等级的湿敏元器件通常具有更高的敏感度、更快的响应时间、更高的精度、更好的线性度和更强的抗干扰性。
例如，某些工业等级的湿敏元器件敏感度可以达到0.2%RH，响应时间可以小于1秒，精度可以高达±2.5%RH。
这种高性能的湿敏元器件被广泛应用于工业自动化、矿业、石油化工、医疗器械等领域。
在选择湿敏元器件时，必须注意其等级。
不同等级的元器件在不同的环境条件下会有不同的性能表现。
如果将一般等级的湿敏元器件用于高温、高湿度、强酸、强碱等恶劣条件下的应用，可能会导致元器件的故障或性能下降。
而如果将工业等级的湿敏元器件用于一般室内环境下，可能会增加成本和浪费资源。
元器件潮湿敏感度等级(对J-STD-033B.1的解读)
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MSD控制的必要性
技术的进步加深MSD问题 问题 技术的进步加深 面阵列封装器件(如：BGA ,CSP)使用数量的不断增加。面阵列封装 器件趋向于采用卷带封装，每盘卷带可以容纳非常多的器件，这延 长了器件的曝露时间。 贴装无铅化。无铅合金的回流峰值温度更高，它可能使MSD的湿度 敏感性至少下降1或2个等级。
图例
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MSD降额
环境温度和器件厚度影响Floor life
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MSD降额
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MSD降额
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J-STD-033: MSD的处理、包装、运输。 J-STD-020: MSL分类标准。 JEP113: MSD标签说明。
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MSD危害原理
回流焊
在回流区，整个器件要在183度以上60-150s左右，最高温度在220235度（SnPb共晶）。
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MSD再干燥
6. 烘烤时务必控制好温度和时间。 如果温度过高，或时间过长，很容易 使器件氧化，或着在器件内部接连处 产生金属间化合物，从而影响器件的 焊接性。除非有特殊说明，否则器件 在90℃-125℃条件下烘烤的累计时 间不超过96小时。 7. 烘烤期间一定要作好烘烤记录，以便控制好烘烤时间。
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潮湿敏感元件作业办法(最新最全完整版本)
5作业内容：5.1潮湿敏感元件的信息5.1.1潮湿敏感元件定义：利用湿敏材料对水分子的吸附能力，由其产生的物料效应来实现元件功能或元件性能产生影响的元件，称为湿敏元件。
5.1.2湿度敏感危害产品可靠性原理:大气中的水分会通过扩散渗透到湿度敏感元件的封装材料内部。
当元件经过贴片贴装到PCB上以后，要流到回焊炉内进行回流焊接。
回流后，在整个元件要在高温作用下，元件内部水分会快速膨胀，元件的不同材料之间失去调节，各种连接则会产生不良变化，从而导致元件剥离分层或者爆裂，于是元件的电元性能受到影响或者破坏。
5.1.3MSD潮湿敏感特性的主要影响因素包括：a、封装因素：封装体厚度和封装体体积；b、环境因素：环境温度和环境相对湿度；c、暴露时间的长短。
5.1.4MSD Shelf life储存环境： MSD存放在MBB中的储存期限，Shelf life在外部的储存环境为≤30℃/60%RH的条件下不小于1年。
5.1.5潮湿敏感元件标示5.1.5.1所有湿敏元件都应封装在防潮的包装袋中, 在包装袋上有湿敏警示标志（图1）和防潮等级标志（图2）,或贴有这两种标签. 并将这些符号和标志印刷在MBB上，以便进行特殊的包装处理等。
（图1）（图2）∞∞1318563423222212121125℃20℃5.3MSD材料包装要求5.3.1典型MSD干燥包装组成原理：Moisture Barrier Bag 防潮袋；Desiccant Pouches 干燥剂袋；Foam EndCap 尾部泡沫护垫；Humidity Indicator Foam Card 湿度卡MSD干燥包装由密封在防潮包装袋（MBB）中的干燥剂材料、湿度指示卡（HIC）和潮敏标签等组成。
不同MSL的MSD干燥包装有详细要求如下（表3）：敏感等级包装前干燥指示卡干燥剂敏感识别标签警示标签1 可选可选可选不要求不要求（按220-225℃分级）要求（不按220-225℃分级）2 可选要求要求要求要求2a-5a 要求要求要求要求要求6 可选可选可选要求要求5.4MSD湿度记录卡5.4.1湿度指示卡上印有对湿度敏感的化学材料，可以通过卡片上面的标示颜色的变化迅速判断产品包装内环境湿度情况及干燥剂的使用状况。
湿敏度等级划分
有关于湿敏元器件的等级划分及处理方法潮湿敏感性元件的主题是相当麻烦但很重要的一并且经常被误解的。
由于潮湿敏感性元件使用的增加，诸如薄的密间距元件（fine-pitch device ）和球栅阵列( BGA , ball grid array ) ，使得对这个失效机制的关注也增加了。
当元件暴露在回流焊接期间升高的温度环境下，陷于塑料的表面贴装元件（SMD , Surface mount device ）内部的潮湿会产生足够的蒸汽压力损伤或毁坏元件。
常见的失效模式包括塑料从芯片或引脚框上的内部分离（脱层）、线捆接损伤、芯片损伤、和不会延伸到元件表面的内部裂纹等。
在一一些极端的情况中，裂纹会延伸到元件的表面；最严重的情况就是元件鼓胀和爆裂（叫做“爆米花”效益）。
IPC -- 美国电子工业联合会制订和发布了IPC-M-109 ，潮湿敏感性元件标准和指引手册。
它包括以下七个文件：IPC/JEDEC J-STD-020 塑料集成电路（IC ) SMD 的潮湿/回流敏感性分类IPC/JEDEC J-STD-033 潮湿/回流敏感性SMD 的处理、包装、装运和使用标准IPC/JEDEC J-STD-035 非气密性封装元件的声学显微镜检查方法IPC-9501 用于评估电子元件（预处理的IC元件）的印刷线路板（PWB，printed wiring board ）的装配工艺过程的模拟方法IPC-9502 电子元件的PWB 装配焊接工艺指南IPC-9503 非IC元件的潮湿敏感性分类IPC-9504 评估非IC元件（预处理的非IC元件）的装配工艺过程模拟方法原来的潮湿敏感性元件的文件：IPC-SM-786 ，潮湿/回流敏感性IC 的检定与处理程序，不再使用了。
IPC/JEDEC J-STD-020 定义了潮湿敏感性元件，即由潮湿可透材料诸如塑料所制造的非气密性包装的分类程序。
该程序包括暴露在回流焊接温度接着详细的视觉检查、扫描声学显微图象、截面和电气测试等。
J-STD-033B(中文版)资料
SMD温湿度敏感元件作业，运输，储存，包装标准1.前言SMD零件的出现直接带来了新的挑战，而这些挑战的重心又在于包装的品质和可靠性。
本文讲述了floor life 在作业，包装，运输，的等级标准。
J-STD-020说明了湿敏元件级别，JEP113说明了标签要求周围环境中的湿气会通过包装材料渗透到包装内部，并在不同材料的表面聚结。
在组装工艺中，SMD元件贴装在PCB上时会经历超过200℃，在焊接时，湿气的膨胀会造成一些列的焊接品质问题。
2.目的本文旨在为使用，运输，存储，包装SMD湿敏元件提供标准。
通过本文内的方法，可以避免零件受潮和零件在过IR后可靠性下降。
通过本文的各个程序，可以达到无害回焊。
热烘可以使SMD零件得到长达12个月的包装存储寿命。
3.范围3.1 包装3.1.1 本标准适用于PCBA中无需密封SMD零件的作业，其中包括聚合分子材料和塑胶材料3.1.2 密封包装大零件无湿气风险，不必作防潮3.2 组装制程3.2.1本标准适用于PCBA IR，VPR等制程，不适用于波峰焊3.2.2 本标准亦适用于受潮零件的烘烤或重工3.2.3 本标准不适用于不过回焊炉的零件3.3 可靠性3.3.1 内容描述中的方法可以保证PCBA的成品可靠性是可评估的（标准J-STD-020 和JESD22-A113）3.3.2 本文不对焊接可靠性作评述4. 涉及文件4.1 EIA JEDECEIA-541 静电放电敏感元件包装要求EIA-583 湿气敏感元件包装要求EIA-625 静电放电敏感设备操作要求JEP-113 湿气敏感设备标识JESD22-A113 不气密包装可靠性测试条件要求4.2 防护部分MIL-B-131 阻湿材料（隔绝湿气,不透气的）- MIL-B-81705 透气的，无静电的，可加热处理的MIL-D-3464 活性干燥剂，MIL-I8835 指示，湿度卡5. 定义活性干燥剂：全新干燥剂或是经过依照推荐标准进行烘烤恢复原始规格的干燥剂6.包装6.1 包装要求详见下表1湿敏级别烘干元件防潮袋干燥剂湿敏级别标签警告贴纸1 随意随意随意随意220℃时不必标示，235℃时必需标示2 随意必需必需必需必需2a-5a 必需必需必需必需必需6 随意随意随意必需必需6.2 零件包装前的烘烤6.2.1 湿敏级别在2a到5a之间的零件在做防潮包装之前必须要做烘烤处理。
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MSD降额
环境温度和器件厚度影响Floor life
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MSD降额
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MSL细分
潮敏 等级 1 2 2a 3 4 5 5a 6 暴露在空气中的寿命 时间 无限制 一年 四周 168小时 72小时 48小时 24小时 标签上要求 环境 ≤30℃/85%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH ≤30℃/60%RH
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什么是MSD
MSD封装材料 封装材料 以陶瓷、金属材料封装的半导体组件的气密性较佳，成本较高，适用 于可靠性要求较高的使用场合。以塑料封装的半导体组件的气密性较 差，但是成本低，因此成为电视机、电话机、计算机、收音机等民用 品的主流。 我们现在使用的器件主要以氧环树脂为主。
J-STD-033: MSD的处理、包装、运输。 J-STD-020: MSL分类标准。 JEP113: MSD标签说明。
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MSD危害原理
回流焊
在回流区，整个器件要在183度以上60-150s左右，最高温度在220235度（SnPb共晶）。
MSD再干燥
通常，物料从贴片机上拆下以后，在再次使用以前，会一直存放在 干燥的环境里，比如干燥箱，或者和干燥剂一起重新封装。很多组 装人员认为，在器件保存在干燥环境以后，可以停止统计器件的曝 露时间。事实上，一旦器件曝露相当长一段时间后（一小时以上）， 吸收的潮气将保留在包装内，向中央界面扩散 ，从而很可能对器件 造成破坏。 最近的调查结果清晰的表明，器件在干燥环境下的时间与在环境中 的曝露时间同样重要。有例子表明，湿度等级为5（正常的拆封寿 命为48小时）的PLCC器件，干燥保存70小时以后，实际上，仅仅 曝露16个小时，便超过了其致命湿度水平。
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MSD再干燥
6. 烘烤时务必控制好温度和时间。 如果温度过高，或时间过长，很容易 使器件氧化，或着在器件内部接连处 产生金属间化合物，从而影响器件的 焊接性。除非有特殊说明，否则器件 在90℃-125℃条件下烘烤的累计时 间不超过96小时。 7. 烘烤期间一定要作好烘烤记录，以便控制好烘烤时间。
干燥剂在密封MBB中典型有效时间为5年
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MSD储存和使用
潮湿敏感等级
包装袋 （Bag） 无要求 防潮包装袋 防潮包装袋 特殊防潮包装袋
干燥材料 （Desiccant） 无要求 要求 要求 特殊干燥材料
潮湿显示卡 （HIC） 无要求 要求 要求 要求
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MSD再干燥
2. 装在低温料盘（如低温Tray盘、管筒、卷带）内的器件其烘烤 温度不能高于40℃，否则料盘会受到高温损坏。 3. 在125℃高温烘烤以前要把纸/塑料袋/盒拿掉。 4. 烘烤时注意ESD（静电敏感）保护，尤其烘烤以后，环境特别 干燥，最容易产生静电。 5. 烘烤期间，注意不能导致料盘释放出不明气体，否则会影响器 件的焊接性。
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MSD控制的必要性
技术的进步加深MSD问题 问题 技术的进步加深 面阵列封装器件(如：BGA ,CSP)使用数量的不断增加。面阵列封装 器件趋向于采用卷带封装，每盘卷带可以容纳非常多的器件，这延 长了器件的曝露时间。 贴装无铅化。无铅合金的回流峰值温度更高，它可能使MSD的湿度 敏感性至少下降1或2个等级。
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MSD再干燥
默认表
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详表（考虑了Floor lifቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）
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MSD再干燥
烘干时应注意 1. 一般装在高温料盘（如高温Tray盘）里面的器件都可以在 125℃温度下进行烘烤，除非厂商特殊注明了温度。Tray盘上面 一般注有最高烘烤温度。
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MSD标识
J-STD-033A 湿度指示卡的读法
指示剂
如变粉红需烘烤
相 对 湿 度
如变粉红需
剂
卡
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MSD标识
J-STD-033B
湿度指示卡的读法
潮湿指示剂 等级2部分 60%不是蓝色时需 要烘烤 相 对 湿 等级2a-5a部分 10%不是蓝色且5% 粉红色时需要烘烤 当60%粉红色时， 不要将该卡放入袋中 度
U = (0.304 * M * WVTR * A)/D
U 干燥剂用量（单位） M 密封储藏时间（月） A MBB表面积（平方英寸） D 一单位干燥剂在10% RH、25℃时能吸收 水总量（克） 干燥剂干燥能力未知的情况下使用简化公式
U = 5 X 10-3 * A
根据托盘的吸湿性还要适当增加干燥剂
警告标签 （Warning Label） 无要求 要求 要求 要求
1 2 2a ～5a 6
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MSD储存和使用
我司使用的MSD器件 器件 我司使用的
QFP
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MSD储存和使用
注：潮敏等级6的器件每次使用前都要烘烤 潮敏等级 的器件每次使用前都要烘烤
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MSD标识
level1
Level2~5a
Level6
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MSD标识
干燥剂计算 WVTR
(Water Vapor Transmission Rate) 小于等于0.002克/100平方英寸（24 小时40℃ ）
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MSD危害原理
无铅焊接的峰值温度、预热温度更高，最高温度在 无铅焊接的峰值温度、预热温度更高，最高温度在245-260度。 度
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MSD危害原理
在回流区的高温作用下，器件内部的水分会快速膨胀，器件的不同 材料之间的配合会失去调节，各种连接则会产生不良变化，从而导 致器件剥离分层或者爆裂，于是器件的电气性能受到影响或者破坏。 破坏程度严重者，器件外观变形、出现裂缝等（通常我们把这种现 象形象的称作“爆米花”现象）。 像ESD破坏一样，大多数情况下，肉眼是看不出来这些变化的，而且 在测试过程中，MSD也不会表现为完全失效。
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MSD危害原理
引线剥离
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MSD危害原理
封装分层破裂
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MSD危害原理
模 塑 料 吸 水 性 实 验
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MSD再干燥
干燥剂暴露30分钟内的还可以继续使用。 干燥剂暴露 分钟内的还可以继续使用。 分钟内的还可以继续使用 时间重置 对于原本干燥的器件，暴露在不超过30℃/60%，可以在室温下放回 MBB或干燥箱内，由干燥剂干燥。 MSL 2、2a、3: 对于暴露时间少于12小时的零件在干燥环境持续5倍 的时间，可以将Floor life重置为零。 MSL 4、5、5a:对于暴露时间少于8小时的零件在干燥环境持续10倍的 时间，可以将Floor life重置为零。 烘干后的器件可以将Shelf life置零。 置零。 烘干后的器件可以将 置零
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什么是MSD
MSD (Moisture Sensitive Devices) 潮湿敏感器件 MSD主要指非气密性SMD器件。包括塑料封装、其他透水性聚合物 封装（环氧、有机硅树脂等）。一般IC、芯片、电解电容、 LED等 都属于非气密性SMD器件。 MSL (Moisture Sensitivity Level) 潮湿敏感等级 MSD分级，等级越高，对湿度越敏感，也越容易受湿气损害。可分 为1、2、2a、3、4、5、5a、6，其中1级器件不是MSD。
PS: 选用什么材质的器件封装和基板材质有关。
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什么是MSD
常用术语 MBB: Moisture Barrier Bag 防潮袋 HIC: Humidity Indicator Card 潮湿指示卡 Floor life: MSD离开密封环境，暴露在空气中的时间 Shelf life: MSD器件能存放在干燥袋中的最小时间，从袋密封日期开 始，通常最小不低于12个月 参考文献： 参考文献： J-STD-033B.1 January 2007 J-STD-020D June 2007 J-STD-033A year 2002 JET113 May 1999 Intel Packaging Technology