【博主簡(jiǎn)介】本人“愛在七夕時(shí)”，系一名半導(dǎo)體行業(yè)質(zhì)量管理從業(yè)者，旨在業(yè)余時(shí)間不定期的分享半導(dǎo)體行業(yè)中的：產(chǎn)品質(zhì)量、失效分析、可靠性分析和產(chǎn)品基礎(chǔ)應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)。常言：真知不問出處，所分享的內(nèi)容如有雷同或是不當(dāng)之處，還請(qǐng)大家海涵。當(dāng)前在各網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上均以此昵稱為ID跟大家一起交流學(xué)習(xí)！

在電子制造業(yè)的高速發(fā)展中，表面貼裝技術(shù)（SMT）已經(jīng)成為電子產(chǎn)品組裝的主流工藝。然而，在追求小型化、高密度、高可靠性的同時(shí)，一個(gè)容易被忽視卻至關(guān)重要的問題正在威脅著產(chǎn)品質(zhì)量 ——潮濕敏感器件（MSD）管控。

同時(shí)，潮濕敏感器件（MSD）管控不當(dāng)可能導(dǎo)致：

1、爆米花效應(yīng)：回流焊時(shí)器件內(nèi)部水分汽化膨脹導(dǎo)致開裂

2、隱性失效：初期檢測(cè)不出來，使用后突然故障

3、整批報(bào)廢：一個(gè)濕敏批次影響整個(gè)工單

4、客戶投訴：尤其是汽車電子、醫(yī)療電子等高可靠性行業(yè)

據(jù)行業(yè)統(tǒng)計(jì)，MSD 管控失效占電子制造質(zhì)量問題的 15-20%，每年給全球電子制造業(yè)造成數(shù)十億美元的損失。本文將為你提供一份全面的 MSD 管控指南，從基礎(chǔ)概念到高級(jí)實(shí)踐，助你建立科學(xué)有效的管控體系，所以，一種叫濕度指示卡的工具便應(yīng)運(yùn)而生。

濕度指示卡，是生活中很少接觸的一種產(chǎn)品，因?yàn)樗苌偈褂门c生活的當(dāng)中，但是它在工業(yè)生產(chǎn)中卻有著舉足輕重的地位。大部分的電子元器件、精密光學(xué)部件等高端電子、儀器設(shè)備容易受到濕氣的影響導(dǎo)致產(chǎn)品銹蝕、靈敏度降低甚至導(dǎo)致不可恢復(fù)的損壞。為避免產(chǎn)品受到濕氣的侵蝕及損壞，大部分產(chǎn)品會(huì)采用防潮包裝組合，在最后成品及半成品的包裝階段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)，而濕度顯示卡就是便捷、經(jīng)濟(jì)的檢測(cè)濕度是否在受控范圍的物料，當(dāng)打開密封袋，濕度卡上的顏色顯示讀出的數(shù)據(jù)就可以作為監(jiān)察密封包裝內(nèi)的濕度是否在規(guī)定的濕度范圍之內(nèi)的依據(jù)，同時(shí)，也能間接反映出密封包裝內(nèi)的干燥劑是否發(fā)揮吸潮效果。

一、濕度卡的定義

濕度指示卡又稱濕度卡、防潮標(biāo)簽，英文全稱：Humidity Indicator Cards，簡(jiǎn)稱：HIC。它是用來顯示密封空間濕度狀況的卡片,是檢測(cè)在密閉包裝內(nèi)的相對(duì)濕度是否安全的一種環(huán)境測(cè)量產(chǎn)品。圓圈上方或側(cè)方的百分率數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)圓圈指示的相對(duì)濕度數(shù)據(jù)。

二、濕度卡（HIC）的特性

1、變色性

當(dāng)濕度指示卡（HIC）周圍環(huán)境中的濕度提升到一定的數(shù)值時(shí)候，指示卡上相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)會(huì)從棕色變?yōu)榫G色。

2、可逆性

知識(shí)點(diǎn)的顏色變化同樣有可逆性，當(dāng)指示卡周圍的空氣變干燥后，知識(shí)點(diǎn)的顏色重新變回棕色。

3、讀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)濕度卡（HIC）變成淡棕色（介于棕色和藍(lán)色之間）的時(shí)候，指示點(diǎn)中的數(shù)值就是當(dāng)前的環(huán)境濕度。

4、使用環(huán)境

將濕度指示卡（HIC）密閉保存在原始包裝鐵罐中，并放入干燥劑。開啟3次鐵罐以后請(qǐng)更換干燥劑。

5、存儲(chǔ)環(huán)境

保存在干燥、陰涼的環(huán)境；避免陽光直射和水浸。

三、濕度卡（HIC）的分類

因?yàn)闈穸戎甘究ǎ℉IC）是通過直觀顏色變化來判斷濕度狀態(tài)的工具，用于表示濕敏元件的暴露情況，所以它的分類可細(xì)分為：

1、普通藍(lán)色含鈷濕度卡（HIC）

普通藍(lán)色含鈷濕度卡（HIC）一般情況下干燥狀態(tài)是藍(lán)色，潮濕狀態(tài)是粉色（不符合歐盟最新出不標(biāo)準(zhǔn)，不環(huán)保），它以直觀的從顏色變化來判斷濕度狀況。其原理就是根據(jù)氯化鈷吸水后產(chǎn)生物質(zhì)的顏色變色的原理，[Co(H20)4Cl2]為藍(lán)色[Co(H2O)6]2+為紅色，干燥時(shí)濕度卡是藍(lán)色的，如果圓圈內(nèi)的顏色從藍(lán)色變化到粉紅色，表示包裝內(nèi)的濕度達(dá)到或超過了圓圈對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度數(shù)值。

普通藍(lán)色含鈷濕度卡（HIC）是可逆變化的，濕度超過對(duì)應(yīng)的濕度值，顏色從藍(lán)色變到紅色，如果濕度低于對(duì)應(yīng)的濕度值，已經(jīng)變粉紅色的濕度卡可以變回藍(lán)色，只是從粉紅變化回藍(lán)色需要更長(zhǎng)的時(shí)間，更需要足夠的的干燥劑來使?jié)穸瓤ǎ℉IC）恢復(fù)藍(lán)色狀態(tài)。

所以，普通藍(lán)色含鈷濕度卡（HIC）它是以直觀的從顏色變化來判斷濕度狀況。干燥時(shí)濕度卡是藍(lán)色的，如果圓圈內(nèi)的顏色從藍(lán)色變化到粉紅色，表示包裝內(nèi)的濕度達(dá)到或超過了圓圈對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度數(shù)值。濕度卡是可逆變化的，濕度超過對(duì)應(yīng)的濕度值，顏色從藍(lán)色變到紅色，如果濕度低于對(duì)應(yīng)的濕度值，已經(jīng)變粉紅色的濕度卡可以變回藍(lán)色，只是從粉紅變化回藍(lán)色需要更長(zhǎng)的時(shí)間，更需要足夠的的干燥劑來使?jié)穸瓤ɑ謴?fù)藍(lán)色狀態(tài)。

2、棕色無氯化鈷濕度卡（Cobalt free humidity card）

這種濕度卡（HIC）上標(biāo)識(shí)有Cobalt free字樣，或者類似字樣。無鈷濕度卡（HIC）一般干燥顏色是棕色，受潮后變?yōu)樗{(lán)色。也有干燥狀態(tài)為藍(lán)色，受潮是粉色的無鈷濕度卡（HIC），注意和含鈷濕度卡的區(qū)別，主要看無鈷標(biāo)識(shí)。它是一種便捷而廉價(jià)的檢測(cè)環(huán)境濕度的安全方法，使用者可以通過卡片上的顏色迅速判斷產(chǎn)品包裝內(nèi)的濕度及干燥劑的效果。如果包裝中的濕度超過或等于該濕度值，卡片上的對(duì)應(yīng)的點(diǎn)就會(huì)從干燥色變成吸濕色，據(jù)此可以簡(jiǎn)易地得知干燥劑的使用效果。

2004年歐盟環(huán)保法規(guī)（2004/73/EC）已將氯化鈷列為二類致癌物質(zhì)，現(xiàn)在對(duì)含鈷類濕度指示卡（HIC）禁止使用物質(zhì)，所有出口到歐盟國(guó)家的產(chǎn)品必須符合該法規(guī)要求。因此現(xiàn)在大量使用的濕度指示卡（HIC）（由藍(lán)變粉紅）其主要成分就是氯化鈷，將很快被禁止使用。如SONY公司在SS-00259)8版上禁止使用含氯化鈷的濕度指示卡（HIC）及其他產(chǎn)品。

同時(shí)，為適應(yīng)相關(guān)法規(guī)及環(huán)保發(fā)展要求，TOPCOD公司專門設(shè)立了濕度卡（HIC）事業(yè)部，與現(xiàn)已研發(fā)新一代環(huán)保濕度指示卡（HIC）（Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型）。并對(duì)指示卡的生產(chǎn)工藝進(jìn)行較大水平的升級(jí)，日產(chǎn)量超過60000張，該系列產(chǎn)品符合歐盟RoHS指令（不含），已通過CTI，SGS檢測(cè)，指示顏色變化明顯，做工精良，使用方便。

3、無鈷無鹵素濕度卡（HIC）

這種濕度卡（HIC）上標(biāo)識(shí)有Cobalt free & Halogen free字樣，或者類似字樣。這種濕度卡（HIC）更環(huán)保。無鈷無鹵素濕度卡（HIC）一般干燥顏色是黃色，受潮后變?yōu)樗{(lán)色，當(dāng)然也有受潮后變綠色的類型。

以下是兩種不同濕度等級(jí)的含鈷濕度卡（HIC）：

以下是符合 IPC/JEDEC J-STD-033標(biāo)準(zhǔn)的濕度卡（HIC），藍(lán)色含氯化鈷，棕色的不含氯化鈷類型。注意Cobalt free字樣：

以下是符合 IPC/JEDEC J-STD-033標(biāo)準(zhǔn)的濕度卡（HIC），無氯化鈷無鹵素環(huán)保類型。這一款受潮后變?yōu)闇\綠色：

另外，濕度卡（HIC）中的圖式類型也分為：

a. 六圖式：可顯示 10%、20%、30%、40%、50%、60% 濕度；

b. 四圖式：可顯示 10%、20%、30%、60% 濕度；

c. 三圈式：可顯示 20%、30%、40% 或 5%、10%、60% 濕度；

統(tǒng)一判定準(zhǔn)則：當(dāng)有任何指示圈的顯示濕度 > 30% 時(shí)，即表示元件可能已受潮，需按規(guī)定進(jìn)行處理。

四、濕度卡（HIC）變色的原理

上面講到濕度指示卡（HIC）分為兩種，一種是含鈷濕度指示卡（HIC），另一種是無鈷濕度指示卡（HIC），它們的變色原理如下：

含鈷濕度指示卡（HIC）其變色原理是根據(jù)氯化鈷吸水后產(chǎn)生物質(zhì)的顏色變色的原理，[Co(H20)4Cl2]為藍(lán)色[Co(H2O)6]2+為粉紅色，干燥時(shí)濕度卡（HIC）是藍(lán)色的[Co(H20)4Cl2]，吸水受潮后由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色[Co(H2O)6]2+，如果圓圈內(nèi)的顏色從藍(lán)色變化到粉紅色，就表示包裝內(nèi)的濕度達(dá)到或超過了圓圈對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度數(shù)值。另外需要注意的是含鈷濕度指示卡（HIC）不環(huán)保，不符合歐盟最新出口標(biāo)準(zhǔn)。

無鈷濕度指示卡（HIC）不含氯化鈷，變色采用其它種類更環(huán)保的化學(xué)物質(zhì)（商業(yè)機(jī)密，故不便詳細(xì)透露具體物質(zhì)）；有藍(lán)變粉紅、藍(lán)變紫、黃變綠、黃變藍(lán)、棕變藍(lán)、棕變綠等若干種。同樣，如果圓圈內(nèi)的顏色從干燥色變化到吸濕色，就表示包裝內(nèi)的濕度達(dá)到或超過了圓圈對(duì)應(yīng)的相對(duì)濕度數(shù)值。無鈷濕度指示卡（HIC）是環(huán)保產(chǎn)品，符合歐盟最新出口標(biāo)準(zhǔn)。

五、濕度卡（HIC）潮濕敏感等級(jí)分類

講到濕度卡（HIC），就不得不順便講一下潮濕敏感等級(jí)，英文全稱為：Moisture Sensitivity Level，簡(jiǎn)稱：MSL。它是芯片封裝在吸潮后過回流焊，內(nèi)部水汽膨脹導(dǎo)致分層、爆米花開裂的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，半導(dǎo)體廠、SMT、供應(yīng)商審核必用。

當(dāng)前根據(jù) IPC/JEDEC J-STD-020 標(biāo)準(zhǔn)，MSD 按照潮濕敏感等級(jí)（MSL）分為以下 8 個(gè)等級(jí)：

重要提示：

1、MSL 等級(jí)越高，對(duì)濕度越敏感；

2、不同等級(jí)有不同的管控要求和成本；

3、必須嚴(yán)格按照等級(jí)要求進(jìn)行管理；

六、濕度卡（HIC）的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

因?yàn)闈穸戎甘究ǎ℉IC）是印刷沉積有濕度敏感化學(xué)物質(zhì)的相對(duì)濕度的指示卡（HIC），通常是按順序排列的圓指示點(diǎn)，每個(gè)變化的顏色對(duì)應(yīng)更高的相對(duì)濕度。當(dāng)濕度超過印在指示點(diǎn)上的值時(shí)顏色將會(huì)變化（從藍(lán)色變成粉紅或從棕色變成藍(lán)綠色）。當(dāng)濕度降低時(shí)，顏色將變回（到藍(lán)色或棕色）。所以，它的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)主要涉及以下方面：

1、顏色編碼標(biāo)準(zhǔn)

采用三色圓點(diǎn)設(shè)計(jì)，每個(gè)圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)不同濕度閾值（如5%、10%、15%RH），顏色變化（如由藍(lán)色變?yōu)榧t色）用于快速判斷濕度是否超標(biāo)。

2、敏感度與響應(yīng)機(jī)制

需明確各顏色圓點(diǎn)的濕度敏感范圍，例如：

a. 5%RH圓點(diǎn)變色需更換吸濕劑；

b. 10%RH圓點(diǎn)變色需烘烤吸濕劑；

c. 15%RH圓點(diǎn)變色則需丟棄卡片并更換干燥劑。

3、材料與工藝要求

卡片需采用防潮、防污染材料，確保在存儲(chǔ)和使用過程中保持穩(wěn)定性，同時(shí)，生產(chǎn)過程中需嚴(yán)格控制濕度，避免金屬接觸導(dǎo)致短路或損壞。

4、配套標(biāo)準(zhǔn)參考

部分企業(yè)（如特普高）可能參考MIL-I-8835或IPC-1602等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但需以企業(yè)官方文件為準(zhǔn)。

總體來講，濕度卡（HIC）的核心標(biāo)準(zhǔn)在于顏色編碼的準(zhǔn)確性和濕度響應(yīng)的可靠性，生產(chǎn)過程中需嚴(yán)格把控材料選擇和工藝流程，同時(shí)可參考相關(guān)工業(yè)規(guī)范以確保兼容性。當(dāng)前通用的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)主要有以下4個(gè)：

* 2004/73/EC(歐盟環(huán)保法規(guī))

* GJB2494-95 (中華人民共和國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn))

* MIL-I-8835A(美國(guó)軍用包裝標(biāo)準(zhǔn))

* JEDEC(電子元件工業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn))

七、濕度卡（HIC）的適用范圍

濕度卡（HIC）的適用范圍主要涵蓋以下方面：

1、電子元器件防潮管理

用于檢測(cè)SMT生產(chǎn)中濕敏電子元件（如PCB板、電阻、電容、集成電路等）的濕度狀態(tài)，通過顏色變化判斷是否受潮，確保元件在干燥環(huán)境中使用。

2、精密儀器設(shè)備保護(hù)

適用于光學(xué)設(shè)備、精密儀器等對(duì)濕度敏感的產(chǎn)品包裝，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濕度預(yù)警潮濕風(fēng)險(xiǎn)，避免因受潮導(dǎo)致的性能下降或損壞。

3、藥品與化學(xué)品防潮

干燥劑配套使用，用于防潮化學(xué)藥品、金屬零件等物品的包裝，當(dāng)濕度達(dá)到閾值時(shí)通過顏色變化提示更換干燥劑。

4、食品與日用品包裝

在食品、化妝品等需要防潮的包裝中，濕度卡可快速檢測(cè)內(nèi)部濕度，確保產(chǎn)品在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中保持干燥。

5、工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控

在倉庫、物流等環(huán)節(jié)，濕度卡用于監(jiān)測(cè)密封包裝的濕度，輔助控制環(huán)境濕度，防止產(chǎn)品受潮。

因此，濕度卡（HIC）通過直觀的顏色變化實(shí)現(xiàn)非接觸式濕度監(jiān)測(cè)，廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥、食品等需防潮的領(lǐng)域，是保障產(chǎn)品安全性和穩(wěn)定性的重要工具。

另外，濕度卡（HIC）在適用范圍中，也有其特殊的使用說明條件：

1、當(dāng)環(huán)境的濕度達(dá)到或濕度指示卡（HIC）上指示點(diǎn)標(biāo)注數(shù)值的時(shí)候，該指示點(diǎn)會(huì)從干燥色變成吸濕色。

2、環(huán)境的濕度降低時(shí)，指示卡（HIC）的點(diǎn)的顏色會(huì)從吸濕色重新變回干燥色。

3、當(dāng)指示點(diǎn)的顏色變成指定色的時(shí)候，該點(diǎn)中的數(shù)值就是當(dāng)前環(huán)境的濕度值。

八、歐盟對(duì)濕度卡（HIC）的要求

早在2003年1月，歐盟議會(huì)和歐盟理事會(huì)便通過了RoHS指令，全稱是The Restriction of the use of certainHazardous substances in Electnical and Electronic Equipment,即在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令，也稱2002/95/EC指令，2005年歐盟又對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)充，明確規(guī)定了六種有害物質(zhì)的最大限量值。

2006 年7 月1 日全面禁止PBB (Polybrominated Biphenyls) 及PBDE (Polybrominated Diphenyl Ethers) 等溴系阻燃劑的使用。

RoHS指令要求的是限制這六種有害物質(zhì)：Pb（鉛），Hg（汞），Cd（鎘），Cr6+（六價(jià)鉻），PBBs（多溴聯(lián)苯），PBDEs（多溴聯(lián)苯醚）。其中多溴聯(lián)苯，多溴聯(lián)苯醚中含有鹵素。

九、濕度卡（HIC）使用注意事項(xiàng)

1、濕度顯示卡（HIC）圓點(diǎn)的顏色在一定密封空間環(huán)境內(nèi)將感應(yīng)環(huán)境內(nèi)的相對(duì)濕度的而由藍(lán)變粉紅。

2、相對(duì)濕度的數(shù)值印刷于相對(duì)應(yīng)的顯示圓點(diǎn)上方。

3、濕度顯示卡（HIC）在被暴露在外而改變了一個(gè)相對(duì)濕度時(shí)顏色會(huì)改變。

4、當(dāng)一定容量的空氣干燥時(shí)，濕度顯示卡（HIC）圓點(diǎn)顏色會(huì)由粉紅變成藍(lán)色。濕度顯示卡（HIC）被放在一個(gè)裝適量干燥劑的密封容器里顯示圓點(diǎn)會(huì)由粉紅色變成藍(lán)色。

5、在未被使用之前濕度指示圓點(diǎn)呈藍(lán)色。

6、濕度顯示卡（HIC）在23°C時(shí)顯示的濕度是最精確的。

7、不要接觸指示圓點(diǎn)，禁止用水清洗任何顯示區(qū)域。

綜上所述，為了保證濕度指示卡（HIC）能夠發(fā)揮作用，能夠更為方便地檢測(cè)相對(duì)濕度，對(duì)于上面這些注意事項(xiàng)一定要了解清楚，并且盡量避免出現(xiàn)類似的情況。

十、濕度卡（HIC）的重要性

濕度卡（HIC）在電子元件、食品包裝及供應(yīng)鏈管理等領(lǐng)域具有重要作用，主要體現(xiàn)在以下方面：

1、保護(hù)電子元件與精密設(shè)備

高端電子元器件和光學(xué)部件易受濕氣侵蝕，導(dǎo)致銹蝕或靈敏度下降。濕度卡（HIC）通過顏色變化直觀顯示密封包裝內(nèi)濕度，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干燥劑吸潮效果，確保產(chǎn)品在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中保持干燥。

2、提升食品行業(yè)安全性與追溯性

a. 實(shí)時(shí)監(jiān)控

RFID濕度標(biāo)簽可同步監(jiān)測(cè)食品的濕度和溫度，降低變質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。

b. 供應(yīng)鏈透明

記錄生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存各環(huán)節(jié)的濕度數(shù)據(jù)，增強(qiáng)供應(yīng)鏈可追溯性。

c. 溯源與信任

提供濕度溯源信息，提升消費(fèi)者對(duì)品牌的信任度。

3、優(yōu)化生產(chǎn)與物流效率

自動(dòng)化檢測(cè)功能減少人工干預(yù)，降低錯(cuò)誤率，同時(shí)通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)化物流環(huán)節(jié)，減少時(shí)間成本。

4、環(huán)保與合規(guī)性

無鈷濕度卡（HIC）符合歐盟最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，避免有害物質(zhì)釋放，滿足可持續(xù)發(fā)展的需求。

綜上所述，濕度卡（HIC）通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)記錄和流程優(yōu)化，有效保障產(chǎn)品質(zhì)量與安全，同時(shí)推動(dòng)行業(yè)向智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

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審核編輯 黃宇