Der Hauptzweck des PCB-Backens besteht darin, die in der Leiterplatte enthaltene oder von der Außenwelt aufgenommene Feuchtigkeit zu entfeuchten und zu entfernen, da einige in der Leiterplatte selbst verwendete Materialien leicht Wassermoleküle bilden.
Darüber hinaus besteht nach der Herstellung und Platzierung der Leiterplatte die Möglichkeit, Feuchtigkeit aus der Umgebung aufzunehmen, und Wasser ist einer der Hauptkiller für PCB-Popcorn oder Delaminierung.
Denn wenn die Leiterplatte in einer Umgebung platziert wird, in der die Temperatur 100 °C übersteigt, wie zum Beispiel in einem Reflow-Ofen, einem Wellenlötofen, einer Heißluftnivellierung oder einem Handlöten, verwandelt sich das Wasser in Wasserdampf und vergrößert dann schnell sein Volumen.
Je schneller die Wärme auf die Leiterplatte einwirkt, desto schneller dehnt sich der Wasserdampf aus. je höher die Temperatur, desto größer das Wasserdampfvolumen; Wenn der Wasserdampf nicht sofort aus der Leiterplatte entweichen kann, besteht eine gute Chance, dass sich die Leiterplatte ausdehnt.
Insbesondere die Z-Richtung der Leiterplatte ist am empfindlichsten. Manchmal können die Durchkontaktierungen zwischen den Schichten der Leiterplatte unterbrochen sein, und manchmal kann es zur Trennung der Schichten der Leiterplatte kommen. Noch gravierender ist, dass sogar das Aussehen der Leiterplatte zu sehen ist. Phänomene wie Blasenbildung, Schwellung und Platzen;
Selbst wenn die oben genannten Phänomene auf der Außenseite der Leiterplatte nicht sichtbar sind, kommt es manchmal vor, dass sie im Inneren beschädigt ist. Im Laufe der Zeit führt dies zu instabilen Funktionen elektrischer Produkte oder zu CAF- und anderen Problemen und schließlich zu Produktausfällen.
Analyse der wahren Ursache der PCB-Explosion und vorbeugende Maßnahmen
Der PCB-Backvorgang ist tatsächlich ziemlich mühsam. Während des Backens muss die Originalverpackung entfernt werden, bevor es in den Ofen gegeben werden kann, und dann muss die Temperatur zum Backen über 100 °C liegen, aber die Temperatur sollte nicht zu hoch sein, um die Backzeit zu vermeiden. Eine übermäßige Ausdehnung von Wasserdampf führt zum Platzen der Leiterplatte.
Im Allgemeinen wird die PCB-Einbrenntemperatur in der Industrie meist auf 120 ± 5 °C eingestellt, um sicherzustellen, dass die Feuchtigkeit wirklich aus dem PCB-Körper entfernt werden kann, bevor dieser auf der SMT-Linie zum Reflow-Ofen gelötet werden kann.
Die Backzeit variiert je nach Dicke und Größe der Leiterplatte. Bei dünneren oder größeren Leiterplatten müssen Sie die Platine nach dem Backen mit einem schweren Gegenstand andrücken. Dadurch soll das tragische Auftreten einer PCB-Biegeverformung aufgrund der Spannungsfreisetzung beim Abkühlen nach dem Backen reduziert oder vermieden werden.
Denn sobald die Leiterplatte verformt und gebogen ist, kommt es beim Drucken der Lotpaste im SMT zu einem Versatz oder einer ungleichmäßigen Dicke, was beim anschließenden Reflow zu einer großen Anzahl von Lötkurzschlüssen oder leeren Lötdefekten führt.
Einstellung der PCB-Backbedingungen
Derzeit legt die Industrie die Bedingungen und Zeiten für das PCB-Backen im Allgemeinen wie folgt fest:
1. Die Leiterplatte ist innerhalb von 2 Monaten nach dem Herstellungsdatum gut versiegelt. Nach dem Auspacken wird es für mehr als 5 Tage in einer Umgebung mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit (≤ 30 °C/60 % relative Luftfeuchtigkeit, gemäß IPC-1601) aufbewahrt, bevor es online geht. 1 Stunde bei 120 ± 5 °C backen.
2. Die Leiterplatte wird 2–6 Monate über das Herstellungsdatum hinaus gelagert und muss 2 Stunden lang bei 120 ± 5 °C gebacken werden, bevor sie online geht.
3. Die Leiterplatte wird 6–12 Monate über das Herstellungsdatum hinaus gelagert und muss 4 Stunden lang bei 120 ± 5 °C gebacken werden, bevor sie online geht.
4. Leiterplatten werden ab dem Herstellungsdatum länger als 12 Monate gelagert. Dies wird grundsätzlich nicht empfohlen, da die Klebekraft der Mehrschichtplatine mit der Zeit altert und in Zukunft Qualitätsprobleme wie instabile Produktfunktionen auftreten können, was der Fall sein wird Erhöhen Sie den Markt für Reparaturen. Darüber hinaus birgt der Produktionsprozess auch Risiken wie Plattenexplosion und schlechte Zinnfresser. Wenn Sie es verwenden müssen, wird empfohlen, es 6 Stunden lang bei 120 ± 5 °C zu backen. Versuchen Sie vor der Massenproduktion zunächst, einige Stücke Lötpaste zu drucken und stellen Sie sicher, dass keine Lötbarkeitsprobleme vorliegen, bevor Sie mit der Produktion fortfahren.
Ein weiterer Grund besteht darin, dass von der Verwendung von Leiterplatten, die zu lange gelagert wurden, abgeraten wird, da ihre Oberflächenbehandlung mit der Zeit nachlässt. Für ENIG beträgt die Haltbarkeitsdauer der Branche 12 Monate. Nach Ablauf dieser Frist kommt es auf die Goldeinlage an. Die Dicke hängt von der Dicke ab. Bei einer geringeren Dicke kann es aufgrund der Diffusion zu einer Nickelschicht auf der Goldschicht kommen und eine Oxidation entstehen, die die Zuverlässigkeit beeinträchtigt.
5. Alle eingebrannten Leiterplatten müssen innerhalb von 5 Tagen aufgebraucht sein, und unbearbeitete Leiterplatten müssen noch einmal eine Stunde lang bei 120 ± 5 °C gebacken werden, bevor sie online gehen.