Перейти к содержанию

IPC/JEDEC J-STD-020. Классификация SMD по чувствительности к влаге

J-STD-020 определяет, к какому уровню чувствительности к влаге (MSL) относится негерметичный SMD-корпус, — от этого зависит, сколько часов деталь может пролежать на воздухе после вскрытия сухой упаковки перед пайкой оплавлением. Здесь — назначение стандарта, таблица уровней в пересказе по документам производителей и то, что делать при превышении времени.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

J-STD-020 — совместный стандарт IPC и JEDEC, по которому классифицируют негерметичные корпуса для поверхностного монтажа (SMD) по чувствительности к влаге и температуре пайки оплавлением. Пластмасса корпуса поглощает влагу из воздуха; при пайке она испаряется, давление пара расслаивает корпус, отрывает кристалл от рамки, рвёт проволочные выводы и даже трескает компаунд (onsemi AND8003). Уровень MSL (Moisture Sensitivity Level), который назначают по J-STD-020, говорит, как упаковывать, хранить и обращаться с деталью, чтобы этого не произошло. Короткое определение — в словарной статье «MSL».

Коротко

Редакция
J-STD-020F, декабрь 2022 г.
Разработчики
IPC и JEDEC, комитет JC-14
Уровни
1, 2, 2a, 3, 4, 5, 5a, 6
MSL 3
168 ч при ≤ 30 °C / 60 %
Обращение
по J-STD-033
Где найти уровень
даташит, этикетка пакета

Что регулирует

По странице JEDEC цель стандарта — определить уровень классификации негерметичных SMD, чувствительных к напряжениям от влаги, чтобы их правильно упаковывали, хранили и обрабатывали и не повредили при пайке оплавлением и ремонте. Классификацию проводит производитель компонента по методике стандарта. В onsemi, например, классификация идёт по J-STD-020 и методике предварительной подготовки JESD22-A113. Пользователь получает результат — уровень MSL и пиковую температуру пайки, указанные в даташите и на этикетке сухой упаковки.

Уровни MSL

Время вне пакета (floor life) — сколько деталь может находиться в цехе после вскрытия сухой упаковки до пайки. Пересказ таблицы 1 из AND8003, которая повторяет классификацию J-STD-020:

УровеньВремя вне пакетаУсловия цеха
1не ограничено≤ 30 °C / 85 %
21 год≤ 30 °C / 60 %
2a4 недели≤ 30 °C / 60 %
3168 часов≤ 30 °C / 60 %
472 часа≤ 30 °C / 60 %
548 часов≤ 30 °C / 60 %
5a24 часа≤ 30 °C / 60 %
6обязательная сушка перед применением; пайка в пределах времени, указанного на этикетке≤ 30 °C / 60 %

Примеры из даташитов: RP2040 — MSL 1, датчик освещённости Vishay TEMT6000X01 — MSL 3 (168 ч), VEML7700 — MSL 4 (72 ч).

Сухая упаковка и хранение

Детали уровней 2–6 поставляют в сухой упаковке: барьерный пакет с осушителем и индикатором влажности, внутри которого влажность ниже 10 % при 25 °C. На этикетке указаны дата запайки, уровень MSL и время вне пакета. По AND8003 срок хранения в запечатанном пакете — не меньше 12 месяцев при температуре ниже 40 °C и влажности ниже 90 %. Отсчёт времени вне пакета можно остановить, если хранить вскрытые детали в шкафу с сухим воздухом или азотом: при 5 % влажности — без ограничения, как в пакете, при 10 % — в пределах времени по J-STD-033. Повторная запайка в пакет с новым осушителем восстанавливает срок хранения.

Если время вне пакета превышено

Перед пайкой оплавлением детали сушат — режимы задаёт J-STD-033, в AND8003 они сведены в таблицу 2: сушка при 125 °C, при 90 °C и влажности не выше 5 % или при 40 °C и той же влажности. Время сушки зависит от толщины корпуса, уровня MSL и того, насколько превышено время вне пакета, и составляет от нескольких часов при 125 °C до нескольких суток при 40 °C. После сушки время вне пакета отсчитывают заново. Ленту и катушки, которые не выдерживают 125 °C, сушат при низкой температуре — Vishay для своих датчиков указывает 192 ч при 40 °C или 96 ч при 60 °C и влажности ниже 5 %.

Связь с профилем пайки

Полное название стандарта — классификация по чувствительности к влаге и к пайке оплавлением, поэтому уровень MSL в даташите обычно приводят вместе с допустимой пиковой температурой пайки. RP2040, например, классифицирован как MSL 1 и рассчитан на бессвинцовую пайку с пиком 260 °C. Профиль пайки на производстве должен укладываться в эту температуру. Как устроен профиль оплавления, объясняет словарная статья «Профиль оплавления».

Связанные документы и статус

  • J-STD-020F (декабрь 2022) — текущая редакция на странице JEDEC; в даташитах часто ссылаются на J-STD-020E и более ранние.
  • J-STD-033 — обращение с влагочувствительными деталями: упаковка, хранение, сушка.
  • JESD22-A113 — предварительная подготовка образцов перед испытаниями на надёжность.
  • Стандарты JEDEC в целом — в словарной статье «JEDEC»; упаковка деталей на ленте — «Лента и катушка».

Частые вопросы

Сколько можно держать микросхему MSL 3 на воздухе?

168 часов (7 суток) при температуре не выше 30 °C и влажности не выше 60 % — так указано в таблице уровней у onsemi (AND8003) и в даташитах Vishay. Время считают суммарно с момента вскрытия сухого пакета. Если оно превышено, перед пайкой оплавлением детали сушат по J-STD-033.

Что значит MSL 1?

Корпус не боится влаги: время вне пакета не ограничено при условиях до 30 °C и 85 % влажности. Такие детали можно поставлять без сухой упаковки. Например, RP2040 классифицирован как MSL1 по J-STD-020E.

Чем J-STD-020 отличается от J-STD-033?

J-STD-020 — методика классификации: по ней производитель определяет уровень MSL корпуса. J-STD-033 — правила обращения с уже классифицированными деталями: упаковка, хранение, время вне пакета и режимы сушки. Пользователю чаще нужен второй, а уровень он берёт из даташита.

Источники

  1. JEDEC. J-STD-020F: Joint IPC/JEDEC Standard — Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Non-hermetic Surface Mount Devices (SMDs) — страница стандарта, прочитана в браузере 29 октября 2026 г. (автоматическая загрузка получает проверку Cloudflare): редакция J-STD-020F, опубликована в декабре 2022 г.; цель — определить уровень классификации негерметичных SMD, чувствительных к напряжениям от влаги, чтобы правильно упаковывать, хранить и обращаться с ними и избежать повреждений при пайке оплавлением и ремонте; комитеты JC-14, JC-14.1; бесплатно после регистрации
  2. onsemi. AND8003/D: Storage and Handling of Drypacked Surface Mounted Devices (SMD), Rev. 4, August 2021 — классификация по J-STD-020 и JESD22-A113 (в документе — «JEDEC A113, Preconditioning of Plastic Surface Mounted Devices»); табл. 1 — уровни и время вне пакета: 1 — без ограничения при 30 °C/85 %, 2 — один год, 2a — 4 недели, 3 — 168 ч, 4 — 72 ч, 5 — 48 ч, 5a — 24 ч при 30 °C/60 %, 6 — обязательная сушка перед применением; сухой пакет: осушитель и индикатор влажности в барьерном пакете, внутри ниже 10 % при 25 °C; срок хранения в пакете не меньше 12 месяцев при < 40 °C/90 %; сухой шкаф 10 % и 5 %; табл. 2 — сушка при 125, 90 и 40 °C по J-STD-033
  3. Vishay. TEMT6000X01 Ambient Light Sensor, doc. 81579 — MSL 3 по J-STD-020: не больше 168 ч от вскрытия пакета до пайки при < 30 °C и < 60 %; для ленты на катушке сушка 192 ч при 40 °C или 96 ч при 60 °C и влажности < 5 %
  4. Vishay. VEML7700 High Accuracy Ambient Light Sensor With I2C Interface, doc. 84286 — MSL 4 по J-STD-020, время вне пакета 72 ч при < 30 °C и < 60 %
  5. Raspberry Pi Ltd. RP2040 Datasheet — разд. 5.2 — MSL1 по J-STD-020E и J-STD-033D; разд. 5.3 — бессвинцовая пайка, пиковая температура 260 °C

Нашли ошибку?

Смотрите также