贴片加工的时候往往会对长期存放的PCB或者元器件进行烘烤,为什么要进行烘烤呢,烘烤多长时间呢?
空气中含有大量的水分子,长期存放的元器件或者PCB难免与水分子接触,当内部的水分子达到一定程度时,在进行SMT加工前就要进行烘烤。这种含水量超标的PCB,如果不进行烘烤,PCB一下子进入两三百度的回流焊炉中,内部的水分子快速气化,水蒸气无法快速逃逸,膨胀的蒸汽产生的压力达到一定程度,有可能会导致PCB膨胀、起泡等,PCB内部的盲埋孔可能被拉断导致断路或者虚断,这种损坏很难排查。
同样元器件也有此问题,急剧气化膨胀的水蒸气可能会造成芯片的膨胀,严重的会形成爆米花现象,芯片直接报废。有些芯片损伤不明显,但是会导致芯片短寿,影响产品性能。
首先介绍一下什么是车间寿命/时间:
Floor Life(车间寿命):the time from removal of a device from dry pack until it absorbs sufficient moisture to be at risk during reflow soldering。白话解释:器件从干燥包装中取出来会吸收水分,当吸收的水分达到一定程度后会有焊接风险。这个车间寿命就是指,从器件取出到影响焊接的这个时间段的长度。
湿度敏感等级列表,在规范IPC/JEDEC J-STD-020D中定义,
对于SMT只关注左面三列即可,介绍了湿度敏感等级,等级数字越高,对湿度越敏感,车间寿命越短。例如:
Level1:在小于等于30℃/85%RH环境下,无限车间寿命
Level5:在小于等于30℃/60%RH环境下,48小时车间寿命,也就是说从包装取出后必须在48小时之内回流焊接完成,如果没有焊接完成,需要重新装袋,最好是重新烘烤后装袋,这样车间寿命可以重置。
表格右边几列是给器件生产厂家看的,在这样的条件下存放,按照规定的回流曲线拿去回流焊,观察器件有无损伤,判断器件能到什么级别。
因此对于长期暴露的器件、长期存放器件、超期器件等,必须经过烘烤才能SMT,那么如何烘烤,烘烤多长时间呢?这部分内容在规范IPC/JEDEC J-STD-033中定义,如下表。
例如:Level3等级、厚度小于1.4mm的器件,车间寿命超出72小时后,需要125℃烘烤9小时,或者90℃烘烤33小时,或者40℃烘烤13天,才能重新装入防潮袋,车间生命重新计算。