บัตรแสดงความชื้น (HIC) เป็นบัตรที่มีสารเคมีที่ไวต่อความชื้นเคลือบอยู่ ซึ่งจะเปลี่ยนสีเมื่อความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ที่ระบุไว้เกินกว่าค่าที่กำหนด โดยทั่วไปจะเป็นกระดาษซับที่เคลือบด้วยโคบอลต์(II) คลอไรด์เบส ทางเลือกที่มีความเป็นพิษน้อยกว่า ได้แก่ สารเคมีอื่นๆ เช่น โคบอลต์-ฟรี คลอไรด์เบส และฟิล์มพลาสติกชนิดพิเศษ^{[ 1 ]}

ตัวบ่งชี้ความชื้นเป็นวิธีที่ไม่แพงในการบ่งชี้หรือวัดปริมาณความชื้นภายในบรรจุภัณฑ์ ที่ปิดสนิท มีให้เลือกหลายรูปแบบและใช้ในหลายแอปพลิเคชัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการทหารและเซมิคอนดักเตอร์ การ์ดตัวบ่งชี้ความชื้นที่พบได้ทั่วไปจะเปลี่ยนสีจากสีน้ำเงิน (ต่ำกว่าระดับความชื้นสัมพัทธ์ที่ระบุ) เป็นสีชมพู (สูงกว่าระดับความชื้นสัมพัทธ์ที่ระบุ)

ความจำเป็นในการพัฒนาตัวบ่งชี้ความชื้นที่อ่านง่ายและไม่เสียหายจากการสั่นสะเทือนนั้นเกิดขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง พลเรือตรี เวลฟอร์ด ซี. บลินน์ ผู้บัญชาการเรือUSS Pope ในขณะนั้น รู้สึกกังวลเกี่ยวกับสภาพที่ย่ำแย่ของอาวุธและกระสุนที่ส่งมายังสมรภูมิแปซิฟิก ความชื้นสูงในแปซิฟิกใต้ ประกอบกับวิธีการบรรจุที่ไม่ดี ทำให้เกิดการกัดกร่อนและความเสียหายจากความชื้น อาวุธยุทโธปกรณ์จำนวนมากมาถึงในสภาพที่ไม่เสถียร และบางครั้งก็เป็นอันตราย หลังสงครามสิ้นสุดลง พลเรือตรี บลินน์ ได้รับมอบหมายให้ไปประจำการที่วอชิงตัน ดี.ซี. ซึ่งเขาสามารถใช้ห้องปฏิบัติการวิจัยได้ ที่นั่นเขาได้พัฒนาแนวคิดสำหรับตัวบ่งชี้ความชื้นแบบเปลี่ยนสีตัวแรก ซึ่งเป็นวิธีการตรวจสอบความชื้น แบบง่ายๆ คือ ผ่าน/ไม่ผ่าน

ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 ความชื้นสัมพัทธ์ ในช่วง 30-35% เป็นเรื่องที่น่ากังวล เนื่องจากเป็นช่วงที่อาจเกิดการกัดกร่อนได้ เป็นเวลากว่า 50 ปีที่การใช้งานในภาคอุตสาหกรรมและการทหารเป็นตลาดหลักสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้ อาร์. แอดมิรัล บลินน์ ก่อตั้งบริษัท Humidial Corporation ในปี 1948 ต่อมาถูกซื้อกิจการโดย Süd-Chemie, Inc. ในปี 1989 เพื่อทำการตลาดตัวบ่งชี้ความชื้น และภายหลังถูกซื้อกิจการโดย Clariant

ในช่วงกลางทศวรรษ 1980 ทายาทของ R. Admiral Blinn เริ่มทำงานร่วมกับผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์เพื่อระบุและแก้ไขปัญหา "การเกิดรอยแตก" (pop corning) พบว่าการบัดกรีเซมิคอนดักเตอร์ หรือที่เรียกว่าอุปกรณ์ ลงบนแผงวงจร อาจทำให้เกิด "รอยแตก" ในแพ็คเกจแบบติดตั้งบนพื้นผิวบางประเภท หากจัดเก็บหรือจัดการไม่ถูกต้อง การแยกชั้นของแพ็คเกจนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความชื้นที่มากเกินไปภายในแพ็คเกจขยายตัวอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นระหว่างการบัดกรี ด้วยเหตุนี้ มาตรฐานระดับอุตสาหกรรมสำหรับการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์จึงถูกประกาศใช้ในปี 1989 มาตรฐาน EIA 583 นี้กำหนดให้ใช้การ์ดแสดงระดับความชื้นที่สามารถแสดงค่าได้ต่ำถึง 10% การปฏิบัติตามวิธีการจัดเก็บและการจัดการที่เหมาะสมช่วยลดจำนวนความล้มเหลวของเซมิคอนดักเตอร์ลงได้ทันที แต่เมื่อเวลาผ่านไปก็เห็นได้ชัดว่าแม้แต่ระดับความชื้นที่ต่ำกว่า 10% ก็เป็นอันตรายต่ออุปกรณ์เช่นกัน อีกครั้งหนึ่งที่สภาวิศวกรรมอุปกรณ์อิเล็กตรอนร่วม (JEDEC) ซึ่งปัจจุบันเป็นหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสำหรับบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ ได้หันไปขอความช่วยเหลือจากทายาทของ R. Admiral Blinn เพื่อพิจารณาความเป็นไปได้ในการสร้างตัวบ่งชี้ความชื้นที่มีการเปลี่ยนสี 5% ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2542 ได้มีการออกมาตรฐาน J-STD-033 ซึ่งระบุถึงการ์ดตัวบ่งชี้การเปลี่ยนสี 5, 10 และ 15%

นอกจากนี้ ยังมีการ์ดแสดงระดับความชื้นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กหลายชนิด ตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป เพื่อแจ้งเตือนผู้ผลิตว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสัมผัสกับความชื้นในระดับสูง ซึ่งในหลายกรณีจะทำให้เงื่อนไขการรับประกันของอุปกรณ์เป็นโมฆะหรือเปลี่ยนแปลงไป^{[ 2 ]}

มาตรฐานทางทหารของสหรัฐอเมริกาMil-I-8835A ก่อนหน้านี้ เป็นมาตรฐานหลักสำหรับแผ่นแสดงระดับความชื้น นอกจากนี้ แผ่นแสดงระดับความชื้นยังถูกกำหนดให้ใช้ในJ-STD-033ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการจัดการ การบรรจุ การขนส่ง และการใช้งานอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิว ที่ไวต่อความชื้น/การหลอมละลาย มาตรฐานนี้เป็นมาตรฐานร่วมที่พัฒนาโดย Joint Electron Device Engineering Council และIPCและใช้ในการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์

มีการพัฒนาระบบที่ปราศจากโคบอลต์หลายระบบ^{[ 3 ]}สามารถพบ HIC สีน้ำตาลถึงสีฟ้าอ่อน ( ฐาน คลอไรด์ทองแดง(II) ) ที่ปราศจากโคบอลต์ได้ในตลาด ในปี 1998 ประชาคมยุโรป (EC) ได้ออกคำสั่งที่จัดประเภทสิ่งของที่มีคลอไรด์โคบอลต์(II) 0.01 ถึง 1% w/w เป็น T (เป็นพิษ) โดยมีวลี R ที่สอดคล้องกัน คือ R49 (อาจก่อให้เกิดมะเร็งหากสูดดม) ด้วยเหตุนี้ บริษัทบางแห่งจึงได้พัฒนาบัตรแสดงความชื้นที่ปราศจากโคบอลต์ขึ้นใหม่

แม้ว่าคณะกรรมาธิการยุโรปจะออกคำสั่งนี้ แต่ก็ไม่ได้ห้ามใช้ตัวบ่งชี้ความชื้นที่มีโคบอลต์(II) คลอไรด์ผลกระทบเพียงอย่างเดียวของคำสั่งคณะกรรมาธิการยุโรปต่อบัตรตัวบ่งชี้ความชื้นที่มีโคบอลต์(II) คลอไรด์คือการกำหนดเกณฑ์ข้อกำหนดในการติดฉลาก มีสองวิธีในการพิจารณาคำสั่งคณะกรรมาธิการยุโรป:

1. ผู้ผลิต HIC ที่มีโคบอลต์เป็นส่วนประกอบกล่าวว่า หากตัวบ่งชี้ความชื้นถือเป็นสินค้าตามคำจำกัดความของ EC และดังนั้นจึงไม่มีข้อกำหนดในการติดฉลาก หากปริมาณโคบอลต์(II) คลอไรด์โดยน้ำหนักน้อยกว่า 0.25% เงื่อนไข T (เป็นพิษ) และ R49 (อาจก่อให้เกิดมะเร็งหากสูดดม) จะไม่สามารถนำมาใช้ได้ เนื่องจากตัวบ่งชี้ความชื้นไม่สามารถสูดดมเข้าไปได้
2. ในทางกลับกัน หากพิจารณา HIC เป็นสารเคมี (จุดบ่งชี้) บนแผ่นกระดาษ (ตัวบ่งชี้) ผลที่ตามมาคือจะต้องพิจารณาว่าเป็นสารเตรียม ขีดจำกัดความเข้มข้นจะเปลี่ยนเป็น 0.01% โดยน้ำหนักของโคบอลต์(II) คลอไรด์ และควรติดฉลากเป็น T (เป็นพิษ) และ R49 (อาจก่อให้เกิดมะเร็งหากสูดดม) ยิ่งไปกว่านั้น เป็นที่ชัดเจนว่า HIC ไม่สามารถสูดดมได้ แต่กฎระเบียบนั้นเกี่ยวกับปริมาณของสารและเป็นการเตือนผู้ใช้ เช่น หากพวกเขารู้ว่ามีสารอันตรายอยู่ใน HIC พวกเขาจะไม่กำจัดทิ้งโดยการเผา

สำหรับการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์นั้น HIC จะถูกบรรจุไว้ในถุงที่ไวต่อความชื้น พร้อมกับสารดูดความชื้น เพื่อช่วยในการตรวจสอบระดับความชื้นที่อุปกรณ์ไวต่อความชื้นได้รับ ระดับความไวต่อความชื้นจะระบุด้วยตัวเลขเช่นเดียวกับในรายการ MSL

JEDEC เป็นผู้พัฒนามาตรฐานชั้นนำสำหรับอุตสาหกรรมโซลิดสเตทและกำหนดมาตรฐานสำหรับการบรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ มาตรฐานล่าสุดของ JEDEC คือ มาตรฐานอุตสาหกรรมร่วมสำหรับ “การจัดการ การบรรจุ การขนส่ง และการใช้งานอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิวที่ไวต่อความชื้น/การหลอม” (J-STD-033B) ซึ่งกำหนดการใช้งานและการทดสอบการ์ดแสดงระดับความชื้น (HIC) ในการบรรจุภัณฑ์แบบแห้งของเซมิคอนดักเตอร์ HIC ใช้เพื่อให้แน่ใจว่าความชื้นภายในถุงบรรจุภัณฑ์แบบแห้งยังคงอยู่ในระดับที่ปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิว ในอดีต HIC สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์แสดงระดับความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ที่ 5, 10 และ 15 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม JEDEC และ IPC ได้ออก JSTD-033B ในปี 2548 ซึ่งกำหนดให้ใช้ HIC ที่แสดงระดับ RH ที่ 5, 10 และ 60 เปอร์เซ็นต์

มาตรฐานนี้ครอบคลุมถึงการใช้งานและการทดสอบการ์ดแสดงค่าความชื้น (HI) ในบรรจุภัณฑ์แบบแห้งของเซมิคอนดักเตอร์ วิธีการที่ระบุไว้ในมาตรฐานนี้ได้รับการกำหนดโดย JEDEC และ IPC เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย เช่น รอยแตกและการแยกชั้น ที่เกิดจากการดูดซับความชื้นและการสัมผัสกับอุณหภูมิการหลอมบัดกรี ซึ่งอาจส่งผลให้ผลผลิตและความน่าเชื่อถือลดลง

ข้อกำหนดของ J-STD-003B ระบุไว้ดังนี้:

1. บัตร HIC ต้องเป็นไปตามมาตรฐานระดับคุณภาพการเปลี่ยนสีขั้นต่ำ เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้องและอ่านง่ายระหว่างสภาวะแห้งและชื้น: วิธีการทดสอบด้วยเครื่องวัดสีจะกำหนดความถูกต้องของบัตร HIC ที่เปลี่ยนสีได้ในเชิงปริมาณ ระดับต่างๆ ตามที่ระบุไว้ในการแก้ไข J-STD-033B กำหนดให้มีการ “เปลี่ยนแปลงสีที่สำคัญและรับรู้ได้” ระหว่างระดับความชื้นที่ระบุ ผู้ผลิตจะต้องทดสอบความถูกต้องของบัตรโดยใช้เครื่องวัดสี และต้องจัดทำรายงานการทดสอบให้ลูกค้าเพื่อรับรองว่าบัตร HIC เป็นไปตามข้อกำหนดด้านคุณภาพ
2. บัตร HIC ต้องระบุระดับความชื้นสำหรับชิ้นส่วน MSL 2 นอกเหนือจาก MSL 2a ถึง 5a: ในขณะที่บัตรแบบเดิมใช้ระบบจุดแสดงความชื้นสัมพัทธ์ 5, 10 และ 15 เปอร์เซ็นต์เพื่อระบุระดับการสัมผัสความชื้นสำหรับชิ้นส่วนที่ไวต่อความชื้น บัตร HIC ใหม่จะมีจุดแสดง 5, 10 และ 60 เปอร์เซ็นต์ การเปลี่ยนแปลงนี้หมายความว่าบัตรจะแสดงการสัมผัสความชื้นสำหรับอุปกรณ์ MSL ระดับ 2 แล้ว นอกจากนี้ การอ่านค่าที่เป็นบวกที่จุด 60 เปอร์เซ็นต์แสดงว่าไม่ควรนำบัตรกลับมาใช้ใหม่ เนื่องจากระดับความชื้นสูงที่บัตรสัมผัสจะทำให้ความแม่นยำของการอ่านค่าต่ำ (5% RH) ลดลง บัตร 5, 10, 60 เปอร์เซ็นต์เป็นไปตามข้อกำหนดของคณะมนตรีชุมชนยุโรป Directive 67/548/EEC ตราบใดที่ไม่มีโคบอลต์คลอไรด์เกินปริมาณที่กำหนด

สามารถดาวน์โหลดมาตรฐานฉบับเต็มได้จาก JEDEC

บัตรแสดงระดับความชื้นสูงสุดได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อตรวจสอบระดับความชื้นสัมพัทธ์ในสินค้า แต่ละระดับความชื้นจะแสดงด้วยผลึกสีน้ำเงินที่ละลายกลายเป็นจุดสีน้ำเงินขนาดใหญ่ ซึ่งแสดงระดับความชื้นสัมพัทธ์สูงสุดที่เคยเกิดขึ้นอย่างชัดเจน บัตรแสดงระดับความชื้นสูงสุดไม่สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงแสดงระดับความชื้นสูงสุดที่สินค้าได้รับระหว่างการขนส่ง โดยไม่คำนึงถึงระดับความชื้นในปัจจุบัน (ซึ่งอาจต่ำกว่า) บัตรเหล่านี้เป็นวิธีที่ชัดเจนและแน่ชัดในการตรวจสอบว่าสินค้าได้รับความเสียหายจากระดับความชื้นในระหว่างการขนส่งหรือไม่ หากบัตรแสดงระดับความชื้นสูง ผู้ใช้จะทราบว่าต้องตรวจสอบผลิตภัณฑ์เพื่อหาความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นหรือปรับเปลี่ยนวิธีการบรรจุภัณฑ์ให้เหมาะสม มีเทคโนโลยีหลายอย่างให้เลือกใช้^{[ 4 ] [ 5 ]}

• ตัวบ่งชี้อุณหภูมิเวลา
• เครื่องบันทึกข้อมูลอุณหภูมิ