如何烘烤PCB

主要目的 PCB 烘烤就是除湿除湿,去除PCB外部所含或吸收的水分,因为有些PCB材料容易形成水分子。

此外,PCBS在生产和展示一段时间后也有机会将水分吸收到环境中,而水是爆米花或分层的罪魁祸首之一。 当PCB放置在温度高于100℃的环境中,如背焊炉、波峰炉、热风成型或手工焊接工艺时,水会变成蒸汽并迅速膨胀。

印刷电路板

PCB 加热得越快,水蒸气膨胀得越快。 温度越高,水蒸气的体积越大; 当水蒸气不能及时从PCB逸出时,就有很好的机会给PCB充气。

尤其是PCB的Z向是最脆弱的,有时可能会破坏PCB层间的过孔,有时会造成PCB层间的分离,甚至PCB的外观都可以看到冒泡、膨胀、爆板和其他现象;

有时,即使PCB表面没有看到上述现象,实际上是内部损坏。 久而久之,就会造成电器产品的功能不稳定,或CAF等问题,最终导致产品故障。

PCB爆板的真正原因分析及预防措施

实际上,PCB烘烤的过程是相当麻烦的。 进烤箱前必须先拆掉原包装,然后温度要在100℃以上,但温度不能太高,以免PCB在烘烤时因水蒸气膨胀过度而爆裂。

一般情况下,业界通常将PCB烘烤温度设置在120±5℃,以确保在通过背焊炉焊接SMT线之前,可以真正去除PCB体内的水分。

烘烤时间因PCB的厚度和尺寸而异,对于较薄或较大尺寸的PCB,烘烤后应重压板,以减少或避免过程中应力释放引起PCB弯曲变形的悲剧。烘烤后PCB冷却。

因为一旦PCB变形弯曲,SMT上印SOLDER锡膏时就会出现偏移或厚度不均的问题,从而导致大量的焊接短路或空焊等不良事件。

PCB烘烤条件设置

At present, the general conditions and time Settings for PCB baking are as follows:

1. PCB 应在制造之日起 2 个月内密封良好。 如果 PCB 开封后放置在温湿度受控环境(≦30℃/60%RH,根据 IPC-1601)中超过 5 天,则应在 120±5℃ 下烘烤 1 小时,然后再放置在线的。

2、PCB自生产之日起存放2~6个月以上,上线前需在2±120℃烘烤5小时。

3、PCB应存放6~12个月以上,并在4±120℃烘烤5小时后才能上线。

4、PCB存储超过12个月的生产日期,基本不建议使用,因为多层板的粘合力反而会随着时间老化,产品功能不稳定等质量问题日后可能出现,增加上市概率维修,生产过程有爆板、吃锡不良的风险。 如果一定要使用,建议在120±5℃烘烤6小时,大量预印锡膏投入生产,确保没有焊锡问题再继续生产。

另一个不推荐太久的PCB,因为它的表面处理时间长了也会逐渐失效,在ENIG中,保质期是12个月,在这个时间之后,取决于其厚重的金层厚度,如果厚度变薄了,镍层可能因为扩散而出现在金层中而形成氧化物,影响可靠性,不可疏忽。

5.所有烘烤过的PCBS必须在5天内用完,未处理过的PCBS必须在120±5℃下再烘烤1小时才能上线。

烘烤过程中PCB的堆叠

1.大尺寸PCB烘烤时应水平放置并堆叠。 建议堆叠的最大数量不应超过 30 件。 大尺寸PCB不建议垂直烘烤,容易弯曲。

2、烘烤中小型PCB时,可以水平放置和堆叠,堆叠的最大数量不超过40片,也可以垂直使用,数量不限。 烘烤10分钟后,需要打开烤箱取出PCB平放冷却。

PCB烘烤注意事项

1、烘烤温度不得超过PCB的Tg点,一般不得超过125℃。 早期,一些含铅PCB的Tg点较低,但现在大部分不含铅的PCB的Tg都在150℃以上。

2、烘烤后的PCB应尽快使用,如不使用,应尽快重新真空包装。 If exposed to the workshop for too long, it must be re-baked.

3、烤箱记得安装排气干燥设备,否则烤出来的水蒸气会滞留在烤箱内增加其相对湿度,不利PCB除湿。

4、从质量上看,PCB焊料越新鲜,过炉后质量越好。 过期的PCB即使烘烤后使用也会有一定的质量风险。

PCB烘烤的建议

1.建议在105±5℃下烘烤PCB,只要水的沸点为100℃。 只要超过沸点,水就会变成蒸汽。 因为PCBS不含太多水分子,所以不需要高温来提高气化速度。

温度过高或气化速度过快,容易使水蒸气迅速膨胀,实际上对质量不利,尤其是多层板和埋孔PCB。 105℃刚好高于水的沸点,温度不会太高,可以除湿,降低氧化风险。 而今天的烤箱温度控制能力已经比以前好很多了。

2、PCB是否需要烘烤,应看包装是否受潮,即观察HIC(Humidity Indicator Card,湿度指示卡)的VACUUM包装是否有显示受潮,如果包装完好,HIC是否不注明潮湿其实是可以直接网上不烤的。

3、PCB烘烤建议使用“直立”间隔烘烤,因为只有这样热风对流才能达到最大效果,水蒸气更容易被烘烤出PCB。 但是对于大尺寸的PCBS,可能需要考虑立式是否会导致板弯曲。

4、建议PCB放置在干燥处,烘烤后迅速冷却。 最好把板子上面的“防弯板夹具”压在板子上面,因为一般物体从热态到冷却过程都容易吸潮,但是急速冷却可能会导致板子弯曲,这需要达到平衡。

PCB烘烤的缺点及注意事项

1、烘烤会加速PCB表面涂层氧化,温度越高,烘烤时间越长越不利。 2、OSP表面处理过的板子不建议进行高温烘烤,因为OSP膜会因高温而降解或失效。 如果必须烘烤,建议在105±5℃烘烤不超过2小时。 建议在烘烤后24小时内用完。

3、烘烤可能会影响IMC的生成,特别是对于HASL(喷锡)、ImSn(化学镀锡,浸锡)的板子表面处理,因为它的IMC层(铜锡化合物)其实早在PCB阶段就有了已经生成,也就是在生成PCB焊锡之前,烘烤会增加这层已经生成IMC的厚度, 造成信任问题。