PCB 베이킹의 주요 목적은 PCB 자체에 사용된 일부 재료가 쉽게 물 분자를 형성하기 때문에 PCB에 포함되어 있거나 외부 세계에서 흡수된 수분을 제습하고 제거하는 것입니다.
또한 PCB가 생산되어 일정 기간 동안 배치된 후에는 환경의 수분을 흡수할 기회가 있으며 물은 PCB 팝콘 또는 박리의 주요 원인 중 하나입니다.
리플로우 오븐, 웨이브 솔더링 오븐, 열풍 레벨링 또는 핸드 솔더링과 같이 온도가 100°C를 초과하는 환경에 PCB를 배치하면 물이 수증기로 변한 후 부피가 급격히 팽창하기 때문입니다.
PCB에 열이 더 빨리 가해질수록 수증기가 더 빨리 팽창합니다. 온도가 높을수록 수증기의 양이 많아집니다. 수증기가 PCB에서 즉시 빠져나올 수 없으면 PCB가 팽창할 가능성이 높습니다.
특히 PCB의 Z 방향이 가장 취약합니다. PCB 층 사이의 Via가 파손되는 경우도 있고, PCB 층이 분리되는 경우도 있습니다. 더욱 심각한 것은 PCB의 외관까지도 볼 수 있다는 것입니다. 수포, 부어오름, 터짐 등의 현상;
때로는 위와 같은 현상이 PCB 외부에서는 보이지 않더라도 실제로는 내부적으로 손상을 입은 경우도 있습니다. 시간이 지남에 따라 전기 제품의 불안정한 기능이나 CAF 및 기타 문제가 발생하고 결국 제품 고장이 발생합니다.
PCB 폭발의 실제 원인 분석 및 예방 조치
PCB 베이킹 절차는 실제로 매우 번거롭습니다. 굽는 동안 원래의 포장을 제거한 후 오븐에 넣어야 하며, 굽는 온도는 100℃ 이상이어야 하지만 굽는 시간을 피하기 위해 온도가 너무 높지 않아야 합니다. 수증기가 과도하게 팽창하면 PCB가 파열됩니다.
일반적으로 업계의 PCB 베이킹 온도는 SMT 라인에서 리플로우로에 납땜되기 전에 PCB 본체에서 습기가 실제로 제거될 수 있도록 대부분 120±5°C로 설정됩니다.
베이킹 시간은 PCB의 두께와 크기에 따라 다릅니다. 더 얇거나 큰 PCB의 경우 베이킹 후 무거운 물체로 보드를 눌러야 합니다. 이는 PCB 베이킹 후 냉각 중 응력 방출로 인해 PCB 굽힘 변형이 발생하는 비극적인 발생을 줄이거나 방지하기 위한 것입니다.
PCB가 변형되고 구부러지면 SMT에서 솔더 페이스트를 인쇄할 때 오프셋이나 두께가 고르지 않게 되어 후속 리플로우 중에 많은 솔더 단락 또는 빈 솔더링 결함이 발생하기 때문입니다.
PCB 베이킹 조건 설정
현재 업계에서는 일반적으로 PCB 베이킹 조건과 시간을 다음과 같이 설정합니다.
1. PCB는 제조일로부터 2개월 이내에 밀봉이 잘 되어있습니다. 포장을 푼 후 온도 및 습도가 제어되는 환경(IPC-1601에 따라 30℃/60%RH 이하)에 5일 이상 방치한 후 온라인에 접속합니다. 120±5℃에서 1시간 동안 굽습니다.
2. PCB는 제조일로부터 2~6개월 동안 보관되며, 온라인에 접속하기 전에 120±5℃에서 2시간 동안 구워야 합니다.
3. PCB는 제조일로부터 6~12개월 동안 보관되며, 온라인에 접속하기 전에 120±5°C에서 4시간 동안 구워야 합니다.
4. PCB는 제조일로부터 12개월 이상 보관하게 되는데, 시간이 지남에 따라 다층기판의 접착력이 노화되어 향후 제품 기능이 불안정해지는 등 품질 문제가 발생할 수 있으므로 기본적으로 권장하지 않습니다. 수리 시장 확대 또한, 생산 과정에서도 판 폭발, 주석 불량 등의 위험이 있습니다. 부득이하게 사용해야 한다면 120±5°C에서 6시간 정도 굽는 것이 좋습니다. 대량 생산하기 전에 먼저 솔더 페이스트 몇 조각을 인쇄하고 생산을 계속하기 전에 납땜성 문제가 없는지 확인하십시오.
또 다른 이유는 표면 처리가 시간이 지남에 따라 점차적으로 실패하기 때문에 너무 오랫동안 보관된 PCB를 사용하지 않는 것이 좋습니다. ENIG의 경우 업계 유통기한은 12개월입니다. 이 시간 제한 이후에는 금 예금에 따라 다릅니다. 두께는 두께에 따라 다릅니다. 두께가 얇아지면 확산으로 인해 금층 위에 니켈층이 나타나 산화가 형성될 수 있어 신뢰성에 영향을 미칠 수 있습니다.
5. 구운 모든 PCB는 5일 이내에 모두 사용해야 하며, 처리되지 않은 PCB는 온라인에 접속하기 전에 120±5°C에서 1시간 더 다시 구워야 합니다.