Đóng gói linh kiện nhạy ẩm và bo mạch xuất khỏi EPA: túi shielding, túi nhôm, hút ẩm, thẻ HIC theo J-STD-033
Biên soạn: Đội kỹ thuật PRIMEAG — 10 năm nội thất nhà máy điện tử & phòng sạch. Cập nhật 09/2026.
Tóm tắt: Bo mạch và IC rời khỏi khu EPA phải được bảo vệ khỏi hai thứ: phóng tĩnh điện từ bên ngoài và hơi ẩm (với linh kiện nhạy ẩm MSL 2–6). Bộ đóng gói chuẩn gồm túi shielding hoặc túi nhôm + gói hút ẩm + thẻ HIC + tem cảnh báo, theo ANSI/ESD S541 và IPC/JEDEC J-STD-033. Bài này nói cách chọn túi, tính lượng hút ẩm, đọc thẻ HIC và những lỗi hay gặp khi gửi hàng cho khách.
1. Túi nào cho việc gì
| Loại túi | Chắn phóng điện | Cản ẩm | Dùng cho | Không dùng cho |
|---|---|---|---|---|
| PE hồng (antistatic) | Không | Không | Đựng tạm trong EPA, lót thùng | Gửi ra ngoài EPA |
| Shielding 3 lớp (xám) | Có (lớp kim loại; S541 yêu cầu < 50 nJ, sản phẩm tốt < 20 nJ) | Thấp | Bo mạch, module ra khỏi EPA, gửi khách | IC nhạy ẩm lưu dài |
| Túi nhôm MBB (4 lớp) | Có | Cao (MVTR ≤0,02 g/m²/ngày) | IC, BGA, LED nhạy ẩm; lưu kho, xuất khẩu | Cần nhìn hàng bên trong (túi đục) |
| Túi shielding zip | Có | Thấp | Đóng mở nhiều lần, sửa chữa, RMA | Vận chuyển xa (zip hở) |
Quy tắc: ra khỏi EPA = shielding trở lên. Túi PE hồng chỉ không phát sinh tĩnh điện, không chặn được phóng điện từ tay người nhận.
2. MSL là gì và vì sao phải hút ẩm
Linh kiện vỏ nhựa (BGA, QFN, LED, IC) hút ẩm từ không khí; khi qua reflow 260 °C, hơi ẩm bên trong bốc hơi làm nứt vỏ (“popcorn”). J-STD-020 xếp cấp MSL 1–6: MSL 1 không giới hạn (ở ≤ 30 °C/85 % RH); MSL 3 chỉ được để ngoài túi 168 giờ (7 ngày) ở 30 °C/60 % RH; MSL 5a chỉ 24 giờ. Quá giờ phải sấy (bake) mới dùng được; thời gian sấy ở 125 °C tùy độ dày vỏ linh kiện và cấp MSL, tra theo bảng sấy J-STD-033. Vì vậy IC MSL ≥2 phải đóng trong túi nhôm + hút ẩm + thẻ HIC, và ghi ngày mở túi lên tem khi dùng.
3. Bộ đóng gói chuẩn và cách tính
- Túi nhôm đúng cỡ (dư 30–50 mm mỗi chiều để hàn miệng).
- Gói hút ẩm: J-STD-033 tính theo diện tích túi và MVTR; thực tế: túi 350×500 → 1 gói 10 g; túi 600×400 → 2 gói 10 g; thùng carton lót túi nhôm → 100 g. Silicagel túi vải/Tyvek không bụi, không DMF.
- Thẻ HIC 6 chấm (5–60 %) đặt sát miệng, mặt chữ hướng ra để đọc qua túi trong (túi nhôm: đọc khi mở).
- Hút chân không nhẹ + hàn miệng bằng máy hàn túi (băng Teflon trên thanh hàn), không hút quá mạnh làm gãy chân linh kiện.
- Tem: MSL, ngày đóng, “Moisture Sensitive”, biểu tượng ESD, lô — dán ngoài túi và ngoài thùng.
4. Đọc thẻ HIC khi nhận hàng
| Chấm 5 % | Chấm 10 % | Chấm 60 % | Kết luận (theo J-STD-033D) |
|---|---|---|---|
| Khô | Khô | Khô | Linh kiện khô — dùng ngay, tính thời gian sàn (floor life) từ lúc mở túi |
| Ẩm | Chưa khô | Khô | MSL 2: vẫn dùng được. MSL 2a–5a: phải sấy (bake) trước khi reflow |
| Ẩm | Ẩm | Ẩm | Mọi cấp MSL, kể cả MSL 2: phải sấy theo bảng sấy J-STD-033; kiểm tra lại túi và gói hút ẩm |
Màu “khô” và “ẩm” tùy loại thẻ (thường xanh dương = khô, hồng = ẩm); luôn đọc theo chú thích in trên thẻ.
5. Lỗi hay gặp khi gửi hàng cho khách
- Bo mạch trong túi PE hồng + thùng carton → khách Nhật trả lại vì không có shielding.
- Túi shielding gấp mép dán băng keo OPP thường → băng keo tích điện, mép không kín; dùng băng ESD trong hoặc hàn miệng.
- Xếp bo chồng lên nhau trong 1 túi → cấn linh kiện; mỗi bo 1 túi hoặc dùng magazine rack + túi vải ESD cho nội bộ.
- Gói hút ẩm để trần trong kho 1 tuần rồi mới đóng → đã no ẩm, vô tác dụng. Lấy từ túi kín, đóng trong 30 phút.
- Thùng carton không lót → tem ESD ngoài thùng nhưng bên trong không có gì chắn; lót xốp EVA ESD hoặc dùng thùng PP ESD có nắp.
Cấu tạo túi và mức chắn phóng điện thực tế
Túi shielding (màu bạc, nhìn xuyên được) là tấm ghép nhiều lớp. Lớp ngoài và lớp trong là PE tiêu tán. Ở giữa là màng polyester phủ kim loại mỏng. Lớp kim loại tạo thành lồng Faraday: điện tích và điện trường từ bên ngoài đi vòng qua vỏ túi, không vào được bên trong. Lớp polyester cách điện tách lớp kim loại khỏi hàng hóa. Theo số liệu tổng hợp trên Wikipedia, cùng một xung phóng điện 1.000 V bên ngoài:
| Loại túi | Điện áp lọt vào trong (xấp xỉ) |
|---|---|
| PE hồng tiêu tán | ~800 V |
| PE đen dẫn điện (carbon) | ~600 V |
| Túi shielding kim loại hóa | ~20 V |
Túi PE đen còn một rủi ro riêng: túi dẫn điện và không có lớp cách ly, nên có thể “bắc cầu” phóng điện từ ngoài vào linh kiện bên trong. Túi đen cũng đục, người mở túi dễ chạm vào hàng.
ANSI/ESD S541 kiểm tra khả năng chắn bằng phương pháp STM11.31: phóng 1.000 V vào túi và đo năng lượng lọt vào trong. Giới hạn đạt của S541 là dưới 50 nJ. Túi tốt trên thị trường công bố thấp hơn nhiều. Ví dụ báo cáo đánh giá của SCS đo khoảng 8–12 nJ ở 12 % và 50 % RH. Khi mua, hãy yêu cầu báo cáo đo năng lượng chắn theo STM11.31 thay vì chỉ ghi “túi chống tĩnh điện”.
Ghim bấm, lỗ thủng và nếp gấp phá lớp chắn như thế nào
Một nghiên cứu đăng trên tạp chí In Compliance phóng 1 kV lên túi shielding có ghim bấm:
- Túi không ghim: trung bình 17,95 nJ lọt vào trong.
- Ghim nằm lệch xa điểm phóng: 21,23 nJ.
- Ghim nằm ngay dưới điểm phóng: 1.078 nJ, gấp khoảng 60 lần và vượt xa giới hạn 50 nJ.
Chân ghim kim loại xuyên qua lớp chắn, đưa xung phóng điện đi thẳng vào trong túi. Tác giả kết luận ghim túi shielding là một lỗi nghiêm trọng. Vì vậy, không ghim phiếu, không bấm lỗ treo vào túi shielding. Gắn phiếu bằng túi dán nhãn hoặc tem dính. Mọi lỗ thủng đều làm hỏng lồng Faraday. Lớp kim loại cũng xuống cấp theo thời gian. Túi nhăn nhiều, gãy nếp, mờ đục thì loại bỏ, không tái sử dụng.
Thời gian sàn đầy đủ theo cấp MSL
Bảng dưới là thời gian linh kiện được phép để ngoài túi kín ở điều kiện ≤ 30 °C / 60 % RH, theo J-STD-020 (dẫn lại trong tài liệu ứng dụng của Broadcom, TI, Microchip):
| MSL | Thời gian sàn | Ghi chú |
|---|---|---|
| 1 | Không giới hạn | ≤ 30 °C / 85 % RH |
| 2 | 1 năm | |
| 2a | 4 tuần | |
| 3 | 168 giờ | Phổ biến với BGA, QFN |
| 4 | 72 giờ | |
| 5 | 48 giờ | |
| 5a | 24 giờ | |
| 6 | Theo nhãn | Bắt buộc sấy trước khi dùng |
TI lưu ý: xưởng nóng hơn 30 °C hoặc ẩm hơn 60 % RH thì thời gian sàn thực tế ngắn hơn số trong bảng. Đây là điều cần tính đến với xưởng không điều hòa ở miền Nam.
Thời hạn túi kín, tủ khô và sấy
- Thời hạn túi kín: J-STD-033 đặt mục tiêu tối thiểu 12 tháng kể từ ngày hàn miệng túi. Broadcom ghi điều kiện kèm theo là < 40 °C và 90 % RH. Ngày hàn túi vì vậy phải có trên tem.
- Tủ khô: theo Broadcom, linh kiện đã mở túi nếu cất trong tủ khô < 5 % RH thì thời gian sàn được tạm dừng chứ không được tính lại từ đầu. Giữa hai lần reflow (bo hai mặt), linh kiện cất trong tủ < 10 % RH. Cuộn linh kiện dùng dở không cho lại vào túi nhôm thì phải để tủ khô.
- Gói hút ẩm dùng lại: Broadcom cho phép dùng lại gói hút ẩm đi kèm túi nếu tổng thời gian phơi ra ngoài không quá 30 phút.
- Sấy: thời gian sấy tùy cấp MSL, độ dày vỏ và nhiệt độ. Microchip ví dụ: một số vỏ MSL 3 sấy 8 giờ ở 125 °C. Theo TI, linh kiện còn trong cuộn tape & reel, khay hoặc ống không được sấy ở nhiệt độ cao hơn 40 °C. Muốn sấy 125 °C phải chuyển sang khay chịu nhiệt. Hãy kiểm tra nhiệt độ chịu được in trên khay hoặc cuộn trước khi cho vào lò.
Lượng hút ẩm theo J-STD-033 tăng theo diện tích túi, tốc độ thấm hơi nước (WVTR) của túi và thời gian lưu. Túi nhôm có WVTR rất thấp nên cần ít hút ẩm hơn nhiều so với túi shielding thường. Tính lại khi đổi loại túi, đừng chép số gói từ loại túi cũ.
Bo mạch trần cũng hút ẩm
Hiệp hội công nghiệp điện – điện tử Đức (ZVEI) khuyến nghị riêng cho PCB chưa lắp linh kiện:
- PCB trần hút ẩm cho tới khi bão hòa, và không ở trạng thái khô khi giao. Với vật liệu hút ẩm mạnh (ví dụ mạch dẻo), sấy là bắt buộc trước khi hàn.
- Chỉ ghi cấp MSL cho PCB khi đóng hút chân không trong túi chắn ẩm, có gói hút ẩm và thẻ chỉ thị độ ẩm.
- Đóng gói lại phần PCB còn thừa không kéo dài thời hạn. Thời gian đã trôi qua vẫn được tính.
Với bo mạch xuất cho khách, ghi rõ trên tem ngoài thùng: loại túi, có hay không có gói hút ẩm, ngày đóng. Nhờ vậy kho của khách áp đúng quy trình khi nhận hàng.
Nguồn tham khảo kỹ thuật
- Wikipedia – Antistatic bag (cấu tạo, mức chắn của từng loại túi)
- SCS – Qualification report ANSI/ESD S20.20, 1500 Series shielding bag
- In Compliance – Staples and energy penetration in static shielding bags
- Broadcom – Moisture sensitivity, storage and handling (AV02-1298EN)
- Texas Instruments – MSL ratings and reflow profiles (SLVA840)
- ZVEI – Recommendations: MSL of bare PCBs (2021)
6. Câu hỏi hay gặp
Túi shielding dùng lại được không? Được nếu không rách, không gãy nếp (lớp kim loại nứt mất chắn); RMA nội bộ dùng zip.
Có cần hút ẩm cho bo đã hàn? Bo thành phẩm không qua reflow nữa → không bắt buộc; gửi đi biển/kho lâu → nên có để chống oxy hóa.
Tính lượng hút ẩm chính xác? Gửi kích thước túi/thùng và thời gian lưu, PRIMEAG tính theo J-STD-033 Annex.
Cần chuẩn hóa đóng gói cho khách nước ngoài? Liên hệ qua form — PRIMEAG gửi bảng vật tư theo kích thước bo và mẫu tem.
