要点：MSL とは？
MSL はプラスチックパッケージ IC の湿気感度レベルで、IPC/JEDEC J-STD-020 で分類し、J-STD-033 で取り扱いを定めています。レベルが決めるのは「フロアライフ」、つまり防湿袋を開けてから 30°C／60% RH 以下でどれだけ置いてからリフローできるかで、たとえば MSL 3 は 168 時間です。MSL 2～5a は出荷時にドライパックが必要で、部品・乾燥剤・湿度インジケータカードを防湿袋（MBB）に入れてヒートシールします。開封時に湿度インジケータカードが変色していたり、フロアライフを超えていたりしたら、先にベークしてからリフローします。そうしないと、パッケージ内の水分がリフロー時に気化して、剥離やクラック（いわゆるポップコーン現象）を起こす恐れがあります。
MSL とは？なぜ IC は湿気に弱いのか？
プラスチックのパッケージ材料は空気中の水分を吸収します。IC のリフロー時の温度は 245–260°C に達し、パッケージ内の水分が瞬間的に気化して圧力が上がり、内部の剥離やクラックを起こすことがあります。業界では「ポップコーン現象」（popcorn effect）と呼ばれています（TI、AN-2029）。
MSL は「どれだけ吸湿しやすく、どれだけ吸うと問題になるか」をレベル分けしたものです。2 つの規格の役割分担は次のとおりです。J-STD-020 は試験方法と部品のレベル判定を、J-STD-033 は各レベルの梱包・保管・出荷・ベークの方法を定めています（TI、MSL Ratings and Reflow Profiles）。
MSL 一覧表：レベル 1～6、開封後どれだけ置けるか？
| MSL レベル | フロアライフ（開封後） | 環境条件 | 出荷時のドライパックの要否 |
|---|---|---|---|
| 1 | 制限なし | ≤30°C／85% RH | 不要 |
| 2 | 1 年 | ≤30°C／60% RH | 必要 |
| 2a | 4 週間 | ≤30°C／60% RH | 必要 |
| 3 | 168 時間 | ≤30°C／60% RH | 必要 |
| 4 | 72 時間 | ≤30°C／60% RH | 必要 |
| 5 | 48 時間 | ≤30°C／60% RH | 必要 |
| 5a | 24 時間 | ≤30°C／60% RH | 必要 |
| 6 | 使用前に必ずベークし、ベーク後はラベルの時間内にリフロー | ≤30°C／60% RH | — |
出典：TI、AN-2029、TI、SPRABY1A。TI は、半導体製品の多くが MSL 3 以上に該当し、MSL 1 は 85% RH でも湿気感度ありとはみなされず、ドライパックは不要だとしています。
「フロアライフ」は累計時間で、防湿袋を開けてからリフローを終えるまでを数えます。環境の温湿度が 30°C／60% RH より低ければ実際に置ける時間は長くなり、高ければ短くなります。
ドライパック（Dry Pack）はどう行うか？
MSL 2～5a の部品は、出荷前に J-STD-033 に従ってドライパックします。流れは次のとおりです（eesemi、Dry Packing、TI、AN-2029）：
部品が十分に乾いていることを確認
封入前の部品は乾燥状態である必要があり、必要に応じて先にベークしてパッケージ内の水分を追い出します。
防湿袋（MBB）に入れる
MBB は Moisture Barrier Bag の略で、多くはアルミ複合材です。ヒートシールでき、水分を遮断し、帯電防止性を備えている必要があります。
乾燥剤と湿度インジケータカードを入れる
乾燥剤は袋内に残った水分を吸収し、湿度インジケータカード（HIC）は袋内がかつて達した湿度を記録して、受け取った側が開けてすぐ判断できるようにします。
真空引き・ヒートシール
実務では真空引きで袋を密着させてからヒートシールで封をします。テープで留めたり折り込んだりするだけでは、防湿効果がないのと同じです。
ラベル貼付
防湿袋の外側には MSL レベル・封入日・注意事項を表示し、下流の工程が開封後の期限を把握できるようにします。
J-STD-033 によれば、完全に密封されたドライパックは封入日から少なくとも 12 か月保管できます。メーカーによっては自社の検証に基づき、より長く設定しています。たとえば TI は 3 年（40°C／90% RH 以下）としています（TI、AN-2029）。
出荷量の多い OSAT では、この段階が梱包ステーションで最も人手を食う場所になりがちです。品番の照合、袋入れ、シール、袋折り、ラベル貼付をすべて手作業で行うからです。どの工程を自動化できるかは「半導体内箱自動包装機」をご覧ください。
湿度インジケータカードはどう読むか？
湿度インジケータカードには 5%・10%・60% の 3 つの点があり、乾燥時は青、湿度がその値を超えるとピンクに変わります。防湿袋を開けたらすぐに確認します。判定ルールはカードに印刷されており、J-STD-033 のカードを例にすると次のとおりです（TI、AN-2029）：
| 部品のレベル | ベークが必要な場合 |
|---|---|
| MSL 2 | 60% の点が青でない |
| MSL 2a–5a | 10% の点が青でなく、かつ 5% の点がピンクに変わっている |
| カードを入れる前 | 60% の点がすでにピンクのカードは、袋に入れて使ってはならない |
カードの色の変化は可逆で、乾燥すると青に戻ります。ただし 60% 以上の高湿度にさらされたことのあるカードは低湿度の読み取りが不正確になるため、再使用はおすすめしません（Desco、TB-9086）。各社のカードの印字は規格の版によって多少異なることがあるため、手元のカードの印字に従ってください。
フロアライフを超えたらどうするか？ベーク条件
フロアライフを使い切った場合や、湿度インジケータカードが吸湿を示した場合は、リフローの前にベークで除湿します。J-STD-033 はパッケージの厚さ・MSL レベル・超過時間に応じて、125°C・90°C・40°C の 3 つの温度のベーク時間を定めています。以下は厚さ 1.4 mm 以下のパッケージの抜粋です（TI、AN-2029、J-STD-033B.1 より抜粋）：
| MSL | 125°C 超過 >72 h | 125°C 超過 ≤72 h | 90°C ≤5% RH 超過 >72 h | 40°C ≤5% RH 超過 >72 h |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 5 時間 | 3 時間 | 17 時間 | 8 日 |
| 2a | 7 時間 | 5 時間 | 23 時間 | 9 日 |
| 3 | 9 時間 | 7 時間 | 33 時間 | 13 日 |
| 4 | 11 時間 | 7 時間 | 37 時間 | 15 日 |
何度でベークできるかはキャリアで決まります。キャリアテープ・リール・チューブは低温キャリアで、キャリアごとベークする場合は 40°C を超えてはいけません。125°C に耐えられるのは耐熱トレイだけです（TI、AN-2029）。そのためリール梱包の部品がいったん吸湿すると、1～2 週間ベークしなければならないことが多く、これこそ出荷側がドライパックをきちんと行う価値です。省けるのは下流のベーク時間と納期なのです。
表は抜粋です。より厚いパッケージ、BGA、積層パッケージはさらに時間がかかります。実際の条件は J-STD-033 の原文と部品メーカーの文書に従ってください。
J-STD-033 の要点まとめ
| 項目 | 要点 |
|---|---|
| 正式名称 | Handling, Packing, Shipping and Use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices |
| 策定団体 | IPC と JEDEC の共同策定（JEDEC） |
| 現行版 | J-STD-033D、2018 年 4 月 |
| J-STD-020 との役割分担 | 020 は部品のレベルを決め、033 は各レベルの梱包・保管・ベークの方法を決める |
| 規定内容 | MSL のフロアライフ、ドライパック資材（防湿袋・乾燥剤・湿度インジケータカード）、表示、保管、ベーク条件 |
本記事は要点のまとめであり、規格の翻訳ではありません。規格の原文は IPC または JEDEC から購入する必要があります。
よくある質問
MSL とはどういう意味ですか？
MSL は Moisture Sensitivity Level の略で、日本語では湿気感度レベルと呼ばれ、プラスチックパッケージ IC がどれだけ吸湿しやすいかを示すものです。1・2・2a・3・4・5・5a・6 の 8 レベルに分かれ、数字が大きいほど、開封後に 30°C／60% RH の環境に置ける時間が短くなります。レベルは J-STD-020 の試験で判定し、取り扱いは J-STD-033 に従います。
MSL 3 はどれくらいですか？
MSL 3 のフロアライフは 168 時間です。つまり防湿袋を開けてから、30°C／60% RH 以下の環境で累計 7 日以内にリフローを終える必要があります。時間を超えたら先にベークします。半導体製品の多くは MSL 3 以上に該当します。
ドライパックが必要な MSL レベルは？
MSL 1 はドライパック不要です。MSL 2～5a は出荷時にドライパックが必要で、部品を乾燥剤・湿度インジケータカードと一緒に防湿袋（MBB）に封入します。MSL 6 は梱包に関係なく使用前に必ずベークし、ラベルの時間内にリフローします。
湿度インジケータカードはどう読みますか？
防湿袋を開けたらすぐにカードを確認します。J-STD-033 のカードの印字によれば、MSL 2 の部品は 60% の点が青でなければベーク、MSL 2a～5a の部品は 10% の点が青でなく、かつ 5% の点がピンクに変わっていればベークが必要です。実際の判定はカードの印字に従ってください。
リール梱包の IC をそのまま 125°C でベークできますか？
できません。キャリアテープ・リール・チューブは低温キャリアで、メーカー文書では 40°C を超える温度でキャリアごとベークしてはならないとされています。125°C に耐えられるのは耐熱トレイだけです。リール梱包の部品は 40°C の低温ベークしかできず、時間は日単位になります。
J-STD-033 の現行版はどれですか？日本語版はありますか？
現行版は 2018 年 4 月に発行された J-STD-033D で、IPC と JEDEC が共同で策定しており、IPC または JEDEC から購入する必要があります。本記事は要点のまとめであり、正式な判定は規格の原文に従ってください。