هدف اصلی از پخت PCB، رطوبت زدایی و حذف رطوبت موجود در PCB یا جذب شده از دنیای خارج است، زیرا برخی از مواد به کار رفته در خود PCB به راحتی مولکول های آب را تشکیل می دهند.
علاوه بر این، پس از تولید و قرار دادن PCB برای مدتی، امکان جذب رطوبت در محیط وجود دارد و آب یکی از قاتل های اصلی پاپ کورن یا لایه برداری PCB است.
زیرا هنگامی که PCB در محیطی قرار می گیرد که دمای آن از 100 درجه سانتیگراد فراتر رود، مانند کوره جریان مجدد، کوره لحیم کاری موجی، تسطیح هوای گرم یا لحیم کاری دستی، آب به بخار آب تبدیل می شود و سپس حجم خود را به سرعت افزایش می دهد.
هرچه حرارت سریعتر به PCB اعمال شود، بخار آب سریعتر منبسط می شود. هر چه دما بالاتر باشد، حجم بخار آب بیشتر است. هنگامی که بخار آب نمی تواند بلافاصله از PCB خارج شود، شانس خوبی برای گسترش PCB وجود دارد.
به طور خاص، جهت Z PCB شکننده ترین است. گاهی ممکن است دریچه های بین لایه های PCB شکسته شود و گاهی باعث جدا شدن لایه های PCB شود. حتی جدی تر، حتی ظاهر PCB نیز دیده می شود. پدیده هایی مانند تاول، تورم و ترکیدن؛
گاهی اوقات حتی اگر پدیده های فوق در قسمت بیرونی PCB قابل مشاهده نباشد، در واقع آسیب داخلی دارد. با گذشت زمان باعث عملکرد ناپایدار محصولات الکتریکی یا CAF و سایر مشکلات می شود و در نهایت باعث خرابی محصول می شود.
تجزیه و تحلیل علت واقعی انفجار PCB و اقدامات پیشگیرانه
روش پخت PCB در واقع بسیار مشکل ساز است. در حین پخت، بسته بندی اصلی باید قبل از قرار دادن در فر خارج شود و سپس درجه حرارت برای پخت باید بیش از 100 درجه باشد، اما برای جلوگیری از دوره پخت، دما نباید خیلی بالا باشد. انبساط بیش از حد بخار آب باعث ترکیدن PCB می شود.
به طور کلی، دمای پخت PCB در صنعت عمدتاً روی 120±5 درجه سانتیگراد تنظیم می شود تا اطمینان حاصل شود که رطوبت واقعاً از بدنه PCB حذف می شود قبل از اینکه بتوان آن را روی خط SMT به کوره جریان مجدد لحیم کرد.
زمان پخت با ضخامت و اندازه PCB متفاوت است. برای PCBهای نازکتر یا بزرگتر، باید بعد از پخت، برد را با یک جسم سنگین فشار دهید. این برای کاهش یا جلوگیری از PCB است. وقوع غم انگیز تغییر شکل خمشی PCB به دلیل آزاد شدن استرس در هنگام خنک شدن پس از پخت.
زیرا هنگامی که PCB تغییر شکل داده و خم می شود، هنگام چاپ خمیر لحیم کاری در SMT، ضخامت ناهموار یا افست وجود خواهد داشت، که باعث ایجاد تعداد زیادی اتصال کوتاه لحیم یا عیوب لحیم کاری خالی در طول جریان مجدد بعدی می شود.
تنظیم شرایط پخت PCB
در حال حاضر، صنعت به طور کلی شرایط و زمان پخت PCB را به شرح زیر تعیین می کند:
1. PCB در عرض 2 ماه از تاریخ تولید به خوبی مهر و موم شده است. پس از باز کردن بسته بندی، قبل از آنلاین شدن، بیش از 5 روز در یک محیط کنترل شده با دما و رطوبت (≦30℃/60% RH، طبق IPC-1601) قرار می گیرد. در دمای 120±5 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت بپزید.
2. PCB برای 2-6 ماه پس از تاریخ تولید ذخیره می شود و قبل از آنلاین شدن باید در دمای 5±120 درجه سانتیگراد به مدت 2 ساعت پخته شود.
3. PCB برای 6-12 ماه پس از تاریخ ساخت ذخیره می شود و باید قبل از آنلاین شدن در 120±5 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت پخته شود.
4. PCB بیش از 12 ماه از تاریخ تولید نگهداری می شود، اساساً توصیه نمی شود، زیرا نیروی باندینگ برد چند لایه به مرور زمان پیر می شود و ممکن است در آینده مشکلات کیفی مانند عملکرد ناپایدار محصول رخ دهد که افزایش بازار برای تعمیر علاوه بر این، فرآیند تولید نیز خطراتی مانند انفجار بشقاب و قلع خوری ضعیف دارد. در صورت نیاز به استفاده، پخت آن در دمای 5±120 درجه سانتی گراد به مدت 6 ساعت توصیه می شود. قبل از تولید انبوه ابتدا سعی کنید چند تکه خمیر لحیم کاری را چاپ کنید و قبل از ادامه تولید مطمئن شوید که مشکل لحیم کاری وجود ندارد.
دلیل دیگر این است که استفاده از PCB هایی که برای مدت طولانی ذخیره شده اند توصیه نمی شود زیرا عملیات سطحی آنها به مرور زمان با شکست مواجه می شود. برای ENIG، عمر مفید صنعت 12 ماه است. بعد از این محدودیت زمانی به سپرده طلا بستگی دارد. ضخامت بستگی به ضخامت دارد. اگر ضخامت نازک تر باشد، ممکن است لایه نیکل به دلیل انتشار روی لایه طلا ظاهر شود و اکسیداسیون ایجاد کند که بر قابلیت اطمینان تأثیر می گذارد.
5. تمام PCBهایی که پخته شده اند باید در عرض 5 روز مصرف شوند و PCBهای پردازش نشده باید قبل از آنلاین شدن مجدداً در دمای 120±5 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت دیگر پخته شوند.