MSL(Moisture Sensitivity Level:濕度敏感等級)是依JEDEC規範,將表面黏著元件在組裝前可暴露於大氣濕氣中的時間(車間壽命,floor life)分為1~6級的指標。例如MSL1為無限制、MSL3為168小時、MSL5a為24小時,數字越大,需要越嚴格的管理。
需要這項管理的原因是「爆米花效應」。封裝的封膠會吸收水分,若在此狀態下暴露於回焊的260℃左右,內部水分會瞬間汽化膨脹,使封裝由內部鼓起而產生剝離或龜裂。由於破壞方式就像爆米花爆開一樣而得名,有時也會以外觀無法判別的內部剝離形式殘留。
MSL的判定方式是:讓在規定溫濕度環境中吸濕的試片承受相當於回焊的熱3次,再以超音波顯微鏡(SAT)確認是否發生內部剝離。若未產生剝離或龜裂,即判定符合該等級。封裝尺寸、封膠的吸濕特性、裸晶與基板的面積比等都會左右結果。
在運作面上,MSL2以上的元件以放入乾燥劑與濕度指示卡的防潮袋出貨,開封後必須在車間壽命內完成組裝。超過時限的元件,只要在規定溫度下進行數小時至數十小時的烘烤(乾燥)以排除水分,即可再次使用。若疏忽這項管理,就會有帶著看不見之剝離的產品在組裝後流出。
越先進的封裝越難確保MSL。這是因為大型化、薄型化推進後,翹曲與吸濕的影響變大,而堆疊結構中可能剝離的界面也會增加。它與HAST、溫度循環試驗並列,是驗證封裝材料與封裝結構設計是否妥當的項目。