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SMT 製程與防潮包裝數據彙整 2026|MSL、烘烤、鋼板

這頁整理什麼

這頁把 SMT 產線最常被問到的標準數字放在同一處:濕敏元件分級與拆袋後能放多久、回焊爐峰值溫度上限、受潮後怎麼烤、防潮袋與濕度指示卡怎麼判讀、鋼板開孔比例,以及無鉛錫膏的熔點與儲存回溫。最常用的兩個數字是:MSL 3 元件拆袋後在 ≤30°C/60%RH 環境可放 168 小時;薄型無鉛封裝的回焊分類溫度上限是 260°C。

重點數字速覽

數字代表什麼出處簡稱
168 小時MSL 3 拆袋後車間壽命(≤30°C/60%RH)J-STD-033 Table 5-1[7][9]
1 年/4 週/72/48/24 小時MSL 2/2a/4/5/5a 車間壽命J-STD-033[7][9]
260°C無鉛製程、厚度 <1.6 mm 封裝的分類溫度(Tc)J-STD-020[3][4]
245°C無鉛、厚度 >2.5 mm 且體積 ≥350 mm³ 的 TcJ-STD-020[3][4]
217°C無鉛(SAC)分類曲線的液相線溫度J-STD-020F[3]
60~150 秒分類曲線在液相線以上的時間J-STD-020F[3]
12 個月防潮包裝自封袋日起的最低保存期限J-STD-033[6][7]
≤0.002 g/100 in²/24 h(40°C)防潮袋撓曲後的水氣穿透率上限(約 0.031 g/m²/24 h)J-STD-033B[7]
5%/10%/60%RH濕度指示卡至少三個色點J-STD-033B[7]
≤5%RH乾燥櫃視同防潮袋、不限保存期J-STD-033B[7]
125°C/96 小時大於 17×17 mm 的 BGA 受潮後烘烤時間J-STD-033 Table 4-1[9]
面積比 >0.66、深寬比 >1.5鋼板開孔能順利脫膜的經驗門檻IPC-7525(轉引)[11][13]
217~219°CSAC305 熔融範圍(原廠 DSC)Senju、Koki[18][19]
0~10°C、6 個月錫膏未開封冷藏溫度與保存期Alpha、Senju、Koki[18][19][20]
3~4 小時錫膏出冰箱到可開罐的回溫時間(不可加熱)Alpha[20]

濕敏元件 MSL 各級拆袋後可以放多久?

J-STD-020 負責把元件「分級」,J-STD-033 規定分級之後的包裝、存放與烘烤。車間壽命是在 ≤30°C/60%RH 的廠內環境下,從拆袋起「累計」的曝露時間[7][9]。J-STD-033 現行版為 D 版(2018 年 4 月)[5]。

MSL 等級車間壽命(≤30°C/60%RH)
1無限制(條件為 ≤30°C/85%RH)
21 年
2a4 週
3168 小時
472 小時
548 小時
5a24 小時
6使用前必須烘烤(依標籤時間)

實務解讀:BGA、大型 QFP 常落在 MSL 3,換線、停線的等待時間都算在 168 小時內。採購收料時先確認袋上標籤的 MSL 與封袋日;拆袋後若沒有計時紀錄,超時就只能整批重烤。

回焊爐峰值溫度最高可以到幾度?

J-STD-020 以封裝「厚度 × 體積」決定分類溫度 Tc,元件就是在這個溫度下做濕敏驗證,組裝時封裝本體不應超過它[3][4]。現行版本為 J-STD-020F(2022 年 12 月),新版另增低溫錫膏(LTS)分類表[1][2]。

無鉛(SAC 合金)製程 Tc

封裝厚度體積 <350 mm³350~2000 mm³>2000 mm³
<1.6 mm260°C260°C260°C
1.6~2.5 mm260°C250°C245°C
>2.5 mm250°C245°C245°C

錫鉛共晶製程 Tc

封裝厚度體積 <350 mm³體積 ≥350 mm³
<2.5 mm235°C220°C
≥2.5 mm220°C220°C

J-STD-020F 分類曲線參數(這是元件分級用的曲線,不是組裝曲線)[3]

參數錫鉛共晶無鉛(SAC)
預熱 Tsmin~Tsmax100~150°C150~200°C
預熱時間60~120 秒60~120 秒
平均升溫率(Tsmax 到峰值)3°C/秒3°C/秒
液相線 TL183°C217°C
液相線以上時間60~150 秒60~150 秒
距峰值 5°C 內時間10~30 秒20~30 秒
降溫率最高 6°C/秒最高 6°C/秒
25°C 到峰值時間最長 6 分鐘最長 8 分鐘

實務解讀:板上同時有小顆被動件與厚的大顆 IC 時,峰值要以「Tc 最低的那顆」為上限。大顆 BGA 或厚封裝常只有 245°C,設爐溫時別只看錫膏建議的上限。

元件受潮或超過車間壽命,要烤多久?

下表取 J-STD-033 Table 4-1 中 MSL 3 的列(數字前者為超時 >72 小時、後者為超時 ≤72 小時;90°C 與 40°C 需 ≤5%RH)[9]。

封裝厚度125°C90°C40°C
≤0.5 mm1 h/1 h3 h/1 h22 h/8 h
0.5~0.8 mm4 h/3 h15 h/13 h4 天/3 天
0.8~1.4 mm8 h/6 h25 h/20 h8 天/7 天
1.4~2.0 mm27 h/17 h4 天/2 天37 天/23 天
2.0~4.5 mm48 h/48 h10 天/8 天79 天/67 天
  • 大於 17×17 mm 的 BGA 或堆疊晶片封裝(MSL 2~5a):125°C 烤 96 小時[9]。
  • 厚度 ≤1.4 mm 的 MSL 2 元件,若曝露沒超過 30°C/60%RH,可不必烘烤[9]。
  • J-STD-033B 規定 90°C 以上至 125°C 的累計烘烤時間不宜超過 96 小時[7]。

乾燥櫃「重置」短時曝露(J-STD-033B)[7]

等級曝露上限乾燥條件乾燥時間
MSL 2~3≤12 小時≤10%RH曝露時間的 5 倍
MSL 4~5a≤8 小時≤5%RH曝露時間的 10 倍

實務解讀:捲帶料盤多半不耐 125°C,只能選 40°C 低溫烤,MSL 3 中厚封裝動輒一個月以上,因此「不要超時」比「超時再烤」便宜得多。高溫烘烤也會讓端子氧化、影響焊錫性,烤前先查原廠是否另有限制。

乾燥箱要多乾?防潮袋與濕度指示卡怎麼看?

乾燥箱(J-STD-033B 5.3.3)[7]

條件規定
操作溫濕度25±5°C,開門後 1 小時內要回到額定濕度
≤10%RH不等同防潮袋,存放時間有上限,超過要烘烤
≤5%RH視同防潮袋,不限保存期

防潮袋(MBB)

項目數值出處
水氣穿透率(WVTR)撓曲測試後 ≤0.002 g/100 in²/24 h(40°C),約 0.031 g/m²/24 hJ-STD-033B 3.3.2.1[7]
測試方法撓曲依 ASTM F392 條件 E,穿透率依 ASTM F1249J-STD-033B[7]
袋內濕度目標乾燥劑用量要讓袋內在 25°C 維持 <10%RHJ-STD-033B 3.3.2.2[7]
乾燥劑單位1 單位在 25°C/20%RH 至少吸 2.85 g 水氣J-STD-033B[7]
保存期限封袋日起至少 12 個月(<40°C/90%RH 不凝露)J-STD-033[6][7]
不同材質穿透率鋁箔複合約 0.0005;鍍鋁 PET 3.6 mil 約 0.02(g/100 in²/24 h)Electronic Design 1998[10]
抗穿刺MIL-B-81705 最低 10 lbElectronic Design 1998[10]

濕度指示卡(HIC)判讀(在 23±5°C 下讀)[7]

卡面狀態判讀
5%、10%、60% 三點都顯示乾MSL 2~5a 都仍夠乾
5% 點變色、10% 點未顯示乾、60% 點乾MSL 2a~5a 需烘烤;MSL 2 仍可用
三點都變色MSL 2 也需烘烤
60% 點顯示濕這張卡要丟棄、不可重複使用

實務解讀:進料拆袋第一件事是看 HIC 的 10% 點,並記錄在收料單上。重新封袋必須熱封,摺口貼膠帶沒有防潮效果;1999 年舊版 J-STD-033 的卡是 8/10/20% 三點[8],倉庫若還有舊卡要換掉,避免判讀標準不一致。

棧板順帶一提:出口或轉運若要上棧板,ISO 列出的常見尺寸包括 1200×1000、1200×800、1100×1100、1219×1016(48×40 英吋)、1067×1067、1165×1165 mm,其中 1100×1100 在亞洲最常見[22][23]。

鋼板開孔要符合什麼比例?

指標公式門檻出處
深寬比(Aspect Ratio)開孔寬 W ÷ 鋼板厚 T>1.5IPC-7525(轉引)[13][14]
面積比(Area Ratio)開孔面積 L×W ÷ 孔壁面積 2(L+W)×T>0.66IPC-7525(轉引)[11][13]
面積比放寬電鑄等鋼板技術0.5IPC-7525 Rev A(轉引)[11]
細粉錫膏Type 4/Type 5 錫膏實驗約 0.58Speedline/Indium 研究[12]
QFN/DFN 散熱墊錫量縮減20~50%IPC-7525B(轉引)[24]

實務解讀:0.4 mm 間距元件或 01005 小孔,面積比最容易掉到 0.66 以下,可考慮減薄鋼板、改用細粉錫膏或電鑄鋼板。下鋼板單時把厚度與最小開孔一起給供應商核算,比事後調刮刀參數有效。

關於「60~70% 缺陷來自印刷」:這是業界常引用的估計,目前沒有找到可追溯的原始研究。可查到的說法有:IEEE 研討會論文寫組裝後缺陷約 50~70% 與錫膏沉積有關,但未註明來源[15];I-Connect007 寫「最高 70%」,同樣只說是多年研究[16];JLCPCB 部落格寫 60~70%,也沒列出處[14]。引用時請寫成估計,不要當統計數據。

無鉛錫膏 SAC305 幾度熔化?錫膏怎麼存、要回溫多久?

SAC305(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)熔點與原廠建議曲線

項目Senju M705-GRN360-KV[18]Koki S3X70-M500-4[19]Indium 5.8LS[17]
熔融範圍217~219°C217~219°C未載明
預熱/恆溫150~200°C,60~120 秒150~180°C,約 90 秒140~160°C,20~60 秒(可省)
液相線以上時間220°C 以上 30~60 秒219°C 以上 >30 秒45~60 秒
峰值230~250°C230~250°C230~260°C

錫膏儲存與回溫

項目數值出處
未開封冷藏0~10°CAlpha[20]、Senju[18]、Koki[19]
保存期冷藏約 6 個月Alpha[20]、Senju[18]、Koki[19]、Indium[17]
回溫時間出冰箱 3~4 小時,不可強制加熱Alpha[20]
回溫時間一般至少 2 小時,依容器大小而異Indium[17]
印刷機溫度曝露在 29°C 以上的錫膏應更換Alpha[20]
鋼板上壽命22~28°C、30~60%RH 下超過 8 小時Indium 5.8LS[17]

實務解讀:回溫不足就開罐,冷凝水會進錫膏,回焊時容易噴錫、錫珠。開過的罐子不要再放回冰箱;罐上寫開封日期與時間,交班才查得到。各品牌回溫時間不同,以所用型號的技術資料為準。

IPC-A-610 的 Class 1、2、3 差在哪?

等級定位典型要求
Class 1 一般電子產品主要要求是組裝完成後能運作外觀瑕疵容許度最高
Class 2 專用服務電子產品需要持續表現與較長壽命,希望不中斷但非關鍵一般使用環境下不應失效
Class 3 高性能/嚴苛環境持續高性能或隨叫隨用是關鍵,不容停機,環境可能很嚴苛例如維生系統等關鍵用途

出處:IPC《Standards Guidance for Printed Board Assemblies》2026 版[21]。

實務解讀:等級由買方在合約或圖面指定,不是製造端自己選。報價、選料(例如錫膏、鋼板、檢驗方式)前先確認客戶要的是 Class 2 還是 Class 3,兩者的檢驗成本差距很大。

嘉鴻出貨觀察

嘉鴻出貨觀察:資料累積中,下季更新。

常見問題

Q1:MSL 3 元件拆袋超過 168 小時還能用嗎?
不能直接上線,要依 J-STD-033 烘烤後車間壽命才重新起算。厚度 0.8~1.4 mm 的封裝在 125°C 約烤 6~8 小時;捲帶包裝只能低溫 40°C 烤,要 7~8 天[9]。

Q2:乾燥箱設 10%RH 就夠了嗎?
存放 MSL 2~3 可以用 ≤10%RH,但時間有上限;要視同防潮袋、長期不限期存放,標準要求 ≤5%RH[7]。MSL 4 以上的短時曝露乾燥重置也要 ≤5%RH。

Q3:濕度指示卡要看哪一點?
最常用的是 10% 點:10% 點仍顯示乾,MSL 2a~5a 都可直接使用;5% 點變色且 10% 點未顯示乾,就要烘烤[7]。60% 點變濕的卡片要丟掉。

Q4:回焊峰值設 250°C 安全嗎?
要看板上 Tc 最低的元件。厚度 >2.5 mm 且體積 ≥350 mm³ 的無鉛封裝 Tc 只有 245°C,設 250°C 就超過了元件驗證條件[3][4]。

Q5:錫膏可以用烤箱或熱風加快回溫嗎?
不建議。錫膏原廠明確要求不可強制加熱,應在室溫下放 2~4 小時(依品牌與容器)自然回溫[17][20]。

站內延伸閱讀

參考資料

  1. JEDEC,J-STD-020 文件頁(J-STD-020F,2022 年 12 月發布)。https://www.jedec.org/standards-documents/results/j-std-020
  2. IPC,J-STD-020F 目錄(含 SnPb、Pb-free、LTS 三張分類溫度表)。https://www.electronics.org/TOC/J-STD-020F_TOC.pdf
  3. Nexperia,Reflow soldering profile(Rev. 1.2,2026-02,依 J-STD-020F 整理分類溫度與分類曲線)。https://assets.nexperia.com/documents/other-type/REFLOW_BG-BD-1.pdf
  4. Texas Instruments,SNOA549D Absolute Maximum Ratings for Soldering(2016 修訂,依 J-STD-020)。https://ti.com/lit/pdf/snoa549
  5. JEDEC,J-STD-033D 文件頁(2018 年 4 月發布)。https://www.jedec.org/standards-documents/results/j-std-033d
  6. ANSI Webstore,IPC/JEDEC J-STD-033D 試閱頁(2018,1.1 節封袋保存期)。https://webstore.ansi.org/preview-pages/IPC/preview_J-STD-033D.pdf
  7. IPC/JEDEC J-STD-033B, Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices(2005 年 10 月)。現行版 J-STD-033D 見 https://www.jedec.org/
  8. IPC/JEDEC J-STD-033(1999 年 5 月初版),美國海軍 NSWC Crane 網站存檔。https://www.navsea.navy.mil/Portals/103/Documents/NSWC_Crane/SD-18/Test%20Methods/jstd033.pdf
  9. Monolithic Power Systems,Moisture Sensitivity Technical Note(2024-04,轉載 J-STD-033 Table 5-1 與 4-1)。https://media.monolithicpower.cn/mps_cms_document/m/o/moisture_sensitivity_technical_note_apr._2024.pdf
  10. Brent Beamer,Selecting a Moisture Barrier Bag,Electronic Design/Evaluation Engineering,1998。https://www.electronicdesign.com/home/article/21200253/selecting-a-moisture-barrier-bag
  11. W. E. Coleman(Photo Stencil)、C. Anglin(Indium),Stencil Options for Printing Solder Paste for .3 mm CSPs and 01005 Chip Components(約 2009–2010),SMTnet 收錄。https://smtnet.com/library/files/upload/E7&S32_01.pdf
  12. J. Belmonte 等(Speedline、Indium),Determining Area Ratio Rule for Type 4 and Type 5 Solder Paste,IPC 技術資源。https://www.electronics.org/system/files/technical_resource/E10&S33_01.pdf
  13. Bill Ji,Stencil design considerations during library cell design,Siemens 部落格,2023-10-31。https://blogs.sw.siemens.com/electronic-systems-design/2023/10/31/stencil-design-considerations-during-library-cell-design/
  14. JLCPCB,Stencil Aperture Design: Geometry, Area Ratio & Tips,2026-08(業者部落格)。https://jlcpcb.com/blog/stencil-aperture-design-geometry-area-ratio-tips
  15. A. R. Wilson 等,Characterization of printed solder paste excess and bridge related defects,IEEE ESTC 2008。https://dspace.lboro.ac.uk/2134/4221
  16. Stephen Las Marias,Improving Solder Paste Printing,I-Connect007,2017-12-12。https://iconnect007.com//article/107924/improving-solder-paste-printing/107927/smt
  17. Indium Corporation,Indium5.8LS Pb-Free Solder Paste 產品資料(Form 99438 R1,©2022)。https://www.indium.com/wp-content/uploads/2025/03/Indium5.8LS-3-Pb-Free-Solder-Paste-PDS-99438-R1-1.pdf
  18. 千住金屬(Senju),M705-GRN360-KV 錫膏規格書。https://static.datasheets.com/doc/26632528-senju-metal-industry-m705-grn360-kv-ds.pdf
  19. KOKI,S3X70-M500-4 Technical Information(2016-01-29)。https://www.mettatron.ru/images/illustrations/S3X70-M500-4_Technical_Information.pdf
  20. MacDermid Alpha,ALPHA Solder Paste Handling Guidelines(2020-02-19,歐洲版)。https://macdermidalpha.com/sites/default/files/2021-08/ALPHA-Solder-Paste-Handling-Guidelines-Solder-Paste-Europe-EN-19Feb20-RB.pdf
  21. IPC(Global Electronics Association),IPC Standards Guidance for Printed Board Assemblies,2026 版。https://www.electronics.org/media/12451/download
  22. Logistics Cluster,Pallet Specifications(ISO 棧板尺寸表)。https://log.logcluster.org/sites/default/files/2022-07/Pallet%20Specifications.pdf
  23. ISO,ISO 6780 General-purpose flat pallets for through transit of goods(現行為 2003 版)。https://committee.iso.org/standard/13276.html
  24. Greg Smith,SMT Stencils 101: What Are Industry-standard Stencil Designs?,I-Connect007,2019-07-25。https://iconnect007.com/article/118546/smt-stencils-101-what-are-industrystandard-stencil-designs/118549/smt
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