濕敏等級(jí)（MSL）概述

MSL是Mositure Sensitivity Level的簡(jiǎn)稱，即濕敏等級(jí)，也叫潮敏等級(jí)，表征芯片抗潮濕環(huán)境的能力，這是一個(gè)極為重要然而卻極容易被電子工程師忽視的參數(shù)。

通常芯片裸露在開放的環(huán)境下會(huì)吸收潮氣，潮氣可能順著管腳侵入到芯片塑封體內(nèi)，在過(guò)SMT回流焊時(shí)，潮氣由于瞬間的高溫而膨脹，會(huì)有概率發(fā)生所謂“爆米花” (POPCORN)的現(xiàn)象。

濕敏等級(jí)分類

根據(jù)JEDEC J-STD-020D標(biāo)準(zhǔn)，MSL的分類有8級(jí)，具體如下：

●MSL1 級(jí)- 小于或等于30°C/85% RH 無(wú)限車間壽命

●MSL2 級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 一年車間壽命

●MSL2a級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 四周車間壽命

●MSL3 級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 168小時(shí)車間壽命

●MSL4 級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 72小時(shí)車間壽命

●MSL5 級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 48小時(shí)車間壽命

●MSL5a級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 24小時(shí)車間壽命

●MSL6 級(jí)- 小于或等于30°C/60% RH 即時(shí)車間壽命

（對(duì)于6級(jí)， 元件使用之前必 須經(jīng)過(guò)烘烤，并且必須在潮濕敏感注意標(biāo)貼上所規(guī)定的時(shí)間限定內(nèi)過(guò)回流焊）

這里特別需要注意，如果環(huán)境溫度或空氣濕度大于對(duì)應(yīng)等級(jí)的限定測(cè)試條件，芯片可以裸露在開放環(huán)境的時(shí)間將短于標(biāo)準(zhǔn)中給出的時(shí)間。

濕敏等級(jí)的影響與防護(hù)措施

一旦潮氣進(jìn)入到芯片內(nèi)部，SMT時(shí)就會(huì)有概率產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力損傷或毀壞元件。常見的損傷情況包括塑膠體從芯片或引腳框上的內(nèi)部分離(脫層)、綁定線焊接損傷、芯片損傷或芯片內(nèi)部出現(xiàn)裂紋(在芯片表面無(wú)法觀察出來(lái))等。最嚴(yán)重的情況就是芯片鼓脹和爆裂(即“爆米花”效應(yīng))。

另外，潮氣侵入芯片內(nèi)部后，還可能會(huì)帶來(lái)電化學(xué)腐蝕，水汽在通電情況下可能會(huì)被電離生成氫氧根，氫氧根與鍵合PAD甚至芯片內(nèi)部的金屬層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致出現(xiàn)水合氧化物，而氧化物又會(huì)吸收一部分水汽，在封裝樹脂與金屬界面中出現(xiàn)較為脆弱的部分，導(dǎo)致粘結(jié)失效。如果潮氣中存在著鉀、納、氯等離子的話，就會(huì)大大增加芯片、引線框架以及PAD發(fā)生腐蝕的概率，從而導(dǎo)致出現(xiàn)分層或者剝離的現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生分層后，潮氣侵入的難度就大大降低，芯片的可靠性也會(huì)大大降低。

在兼顧成本并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)流程管控的考慮下，大部分芯片會(huì)選擇MSL3的封裝濕敏等級(jí)，并采用真空密封袋包裝，同時(shí)會(huì)放入干燥劑和濕敏卡。芯片拆包后要盡快完成貼片和測(cè)試，然后涂上三防漆等涂料做濕敏防護(hù)。一旦發(fā)現(xiàn)真空袋漏氣、濕敏卡變色或者拆包后放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使用前務(wù)必要按照標(biāo)準(zhǔn)流程做烘烤動(dòng)作，以保證芯片使用的安全。

潤(rùn)石科技車規(guī)產(chǎn)品

潤(rùn)石科技的車規(guī)產(chǎn)品全部采用MSL1等級(jí)，部分工業(yè)級(jí)產(chǎn)品也采用了MSL1等級(jí)，以更好應(yīng)對(duì)不同產(chǎn)品系統(tǒng)的苛刻操作環(huán)境或者生產(chǎn)環(huán)境。

成本與品質(zhì)猶如魚與熊掌不可兼得。濕敏等級(jí)越高，封裝材料和工藝成本就越高，芯片價(jià)格也就越貴。電子工程師在選型時(shí)需要根據(jù)SMT生產(chǎn)管控能力、成品的工作環(huán)境和市場(chǎng)定位來(lái)選擇能接受的成本、也就是芯片的質(zhì)量等級(jí)。

關(guān)于潤(rùn)石科技

江蘇潤(rùn)石科技有限公司是一家專注于高性能、高品質(zhì)模擬/混合信號(hào)集成電路研發(fā)和銷售的高科技半 導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司。

公司主要產(chǎn)品線分為兩類：信號(hào)鏈和電源管理，產(chǎn)品廣泛用于汽車電子、新能源、工業(yè)控制、消費(fèi)類電子、醫(yī)療設(shè)備、安防監(jiān)控、儀 器儀表、智能家居以及信創(chuàng)等應(yīng)用領(lǐng)域。