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電子包裝乾燥劑怎麼選:矽膠與蒙脫石差在哪、用量怎麼估、拆封後怎麼保存 – 嘉鴻來幫忙

比乾燥劑要比「單位(Unit)」不比克重——美軍規範 MIL-D-3464 的 1 單位,是在 25°C、20% RH 下至少吸 3.00 克水氣[1];濕敏零件的防潮袋,IPC/JEDEC J-STD-033 的簡式算法是「單位數=0.005 × 防潮袋總表面積(平方英吋)」[2]。蒙脫石在約 50°C 以上可能反過來放出水氣,高溫環境不宜用蒙脫石[3]。

電子零件與 PCBA 的防潮包裝,通常是防潮袋(MBB)+乾燥劑+濕度指示卡三件一起用。防潮袋擋住大部分水氣,乾燥劑吸收袋內原本的水氣與慢慢透進來的水氣,濕度指示卡讓拆封的人知道袋內濕度有沒有超標。乾燥劑選錯或放太少,濕度卡一拆就變色,零件就得重新烘烤。

一、矽膠與蒙脫石:兩種最常見的乾燥劑

項目矽膠(Silica gel)蒙脫石(黏土)
來源合成的二氧化矽多孔顆粒天然黏土礦物
吸濕特性中高濕度下吸附量大中低溫、一般濕度下表現穩定
粉塵顆粒較乾淨包裝不良時可能有粉塵
價格較高較低
常見用途零件、儀器、精密品一般電子包裝、大量出貨

兩者最大的使用差異是溫度:蒙脫石在約 50°C(120°F)以下表現穩定,超過這個溫度可能把吸進去的水氣放回袋內;矽膠在室溫、60~90% RH 的高濕環境表現最好[3]。出貨要經過貨櫃、倉庫高溫的包裝,這一點比價格更值得先看。

兩種材料的基本性質可參考 矽膠 與 蒙脫石 的說明。電子包裝兩種都常見,重點是依包裝體積與保存時間放足量,並選低粉塵、外包材不易破的包裝。

問:矽膠和蒙脫石乾燥劑差在哪?

答:矽膠是合成多孔顆粒,中高濕度下吸附量大、較乾淨、價格較高;蒙脫石是天然黏土,價格較低,一般電子包裝與大量出貨常用。兩者都能用,關鍵是用量放足、包裝不掉粉。

二、「單位(Unit)」:比吸濕能力,不要只比克重

電子包裝乾燥劑常以「單位(Unit)」標示,一單位代表在規定溫濕度下能吸附一定量的水分,這個定義出自美軍包裝乾燥劑規範 MIL-D-3464:25°C 下,20% RH 至少吸 3.00 克、40% RH 至少吸 6.00 克水氣[1]。濕敏零件用的 J-STD-033 另有自己的寫法(B 版為 25°C、20% RH 下至少吸 2.85 克)[2],看規格書時要注意引用哪一份。不同材料、不同顆粒,同樣的克重吸濕能力不一樣,所以比較時看單位數,不要只看幾克一包。

問:乾燥劑單位 Unit 是什麼?

答:Unit 是乾燥劑吸濕能力的標示方式,一單位代表在規定溫濕度下能吸附一定量的水分,定義出自 MIL-D-3464。比較兩種乾燥劑要用單位數比,不要只比克重。

三、用量怎麼估:袋子大小、透濕率、保存多久

一袋要放多少單位,要看四件事:

  • 防潮袋的面積:袋子越大,透進來的水氣越多。

  • 袋子的透濕率(WVTR):鋁箔袋透濕率低,透明防靜電袋透濕率高,後者需要更多乾燥劑,或不適合長期保存。

  • 預計保存時間:放越久,累積透進來的水氣越多。

  • 袋內原本的水氣與包材:托盤、泡棉、紙卡本身會帶水氣。

濕敏零件的包裝,業界做法是依 IPC/JEDEC J-STD-033 的方法計算乾燥劑用量(濕敏規範的重點見站內〈濕敏元件 MSL 是什麼〉)。J-STD-033 的算法有兩種[2]:知道乾燥劑在 10% RH 的吸濕量時,用「U=0.304 × 保存月數 × 袋子透濕率 × 袋子面積 ÷ 每單位吸濕克數」;不知道時用簡式「U=0.005 × 防潮袋總表面積(平方英吋)」。例如 25 × 40 公分的防潮袋,正反兩面約 310 平方英吋,簡式算出約 1.6,取 2 單位;托盤、泡棉等包材帶進來的水氣要另外加。同一份規範對防潮袋的要求是透濕率在折曲測試後 ≤ 0.002 克/100 平方英吋/24 小時(40°C)[2],用透濕率高的透明袋,算出來的量就不能照抄。實務上可以先依計算或包材商建議放,再用濕度指示卡在保存期限內抽查驗證。

問:防潮袋要放幾包乾燥劑?

答:沒有固定包數,要依袋子面積、袋子透濕率、保存時間與袋內包材估算單位數;濕敏零件依 J-STD-033 計算,簡式是單位數=0.005 × 防潮袋總表面積(平方英吋)[2]。放完後在預定保存期內抽查濕度指示卡,確認沒有變色。

四、拆封後怎麼保存

乾燥劑一離開密封包裝就開始吸濕。拆封後:

  • 盡快用完,用不完的整包放回密封袋或密封罐。

  • 不要放在產線上敞開一整班。

  • 搭配濕度指示卡,抽查是否已經吸飽。

問:乾燥劑拆封後怎麼保存?

答:拆封後盡快用完,剩下的放回可密封的鋁箔袋或密封罐,不要敞開放在產線上;用前可放一張濕度指示卡確認還沒吸飽。

五、可以烘乾再用嗎

部分乾燥劑可以依製造商建議的溫度與時間烘乾再用,但要注意三點:

  • 烘乾條件依製造商資料,溫度太高可能破壞外包材。

  • 烘乾後要立刻密封保存,否則很快又吸濕。

  • 出貨給客戶的濕敏零件包裝,多半用新的乾燥劑,避免吸濕能力不足。

J-STD-033 的說法是:「有效乾燥劑」指新品,或依製造商建議烘乾、恢復到原規格的乾燥劑;重新封袋時,如果原本的乾燥劑累計曝露不超過 30 分鐘(環境不超過 30°C/60% RH),可以沿用[2]。超過 30 分鐘就換新或照製造商條件烘乾。

問:乾燥劑可以烘乾再用嗎?

答:部分可以,依製造商建議的溫度與時間烘乾,烘完立刻密封。出貨用的濕敏零件包裝建議用新品,避免吸濕能力不足。

乾燥劑檢查表

項目要確認的事
種類矽膠或蒙脫石;外包材低粉塵、不易破
單位數依袋子面積、透濕率、保存時間估算
搭配防潮袋+乾燥劑+濕度指示卡
保存拆封後盡快用完,剩下的密封
驗證保存期內抽查濕度指示卡

參考資料

  1. MIL-D-3464 乾燥劑單位定義(AGM Container Controls 整理):agmcontainer.com
  2. IPC/JEDEC J-STD-033B(2005)第 1.5.1、3.3.2.1~3.3.2.2、4.1.2 節(TI 提供之條文摘錄);現行版為 J-STD-033D(2018):e2echina.ti.com(PDF);shop.standards.ie
  3. Sorbent Systems,Desiccant Types:sorbentsystems.com

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延伸閱讀(站內):防潮袋(MBB)與防靜電包材進料怎麼驗、PCBA 防潮包裝:4 種情況要做、濕敏元件 MSL 是什麼、濕敏元件保存與烘烤條件

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