吸濕敏感、濕度敏感性試驗(MSL Test)，即在確認IC樣品是否因含有過多水份，使得在SMT回焊(Reflow)組裝期間，造成IC脫層(Delamination)、裂痕(Crack)、爆米花效應，導致壽命變短或損傷。
為何總是混淆Preconditioning 預處理測試與MSL濕敏試驗測試流程
待測物需先執行「初始電性測試」、「外觀檢查」、與「超音波檢驗」，確認待測物初始狀況(是否有脫層Delamination、裂痕Crack等)，做為實驗後的數據比對。接著，執行125℃「烘烤」24小時、接著執行「吸濕」與「回焊Reflow」試驗。進行Reflow時，亦須特別小心是否會有爆米花效應(爆裂)。
測試條件
濕敏等級區分在上述流程中最大差異為零件吸濕條件，等級分布為Level 1至Level 6。
試驗條件依據「有鉛製程(Sn-Pb Eutectic Assembly)」與「無鉛製程(Pb-Free Assembly)」使用的Reflow Profile有所不同。
| Profile Feature | Sn-Pb Eutectic Assembly | Pb-Free Assembly |
|---|---|---|
| Preheat & Soak Temperature min(Tsmin) Temperature max(Tsmax) Time(Tsmin to Tsmax) (Ts) | 100 ℃ 150 ℃ 60-120 seconds | 150 ℃ 200℃ 60-120 seconds |
| Average ramp-up rate (Tsmax to Tp) | 3 ℃/second max | 3℃ /second max. |
| Liquidous temperature(TL) Time at liquidous(tL) | 183 ℃ 60-150 seconds | 217℃ 60-150 seconds |
| Peak Package body temperature(Tp)* | See classification temp in Table 4.1 | See classification temp in Table 4.2 |
| Time(Tp)** within 5 ℃ of the specified classification temperature (Tc) | 20** seconds | 30** seconds |
| Average ramp-down rate(Tp to Tsmax) | 6 ℃ /second max. | 6℃ /second max. |
| Time 25 ℃ to peak temperature | 6 minutes max. | 8 minutes max. |
失效模式
失效判定包括外觀損壞破裂、電性測試失效、內部破裂(Internal Crack)、結構脫層(Delamination)位置與比例問題。另外，若選用之吸濕等級經此試驗後失效，得選擇較不嚴苛條件重新再進行驗證。最終之等級需標示於零件外包裝上。
MSL實驗前無任何脫層現象
MSL實驗後，Die Paddle / Lead frame 產生脫層現象
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參考規範
- IPC/JEDEC J-STD-020
- JESD22-A113
- 車用、商用、工業用、消費性產品