Mục đích chính của việc nướng PCB là để hút ẩm và loại bỏ độ ẩm, đồng thời loại bỏ độ ẩm có trong PCB hoặc hấp thụ từ bên ngoài, vì một số vật liệu được sử dụng trong bản thân PCB dễ dàng hình thành các phân tử nước.
Ngoài ra, sau khi PCB được sản xuất và đặt trong một thời gian, sẽ có cơ hội hấp thụ độ ẩm trong môi trường và nước là một trong những tác nhân chính gây bỏng ngô hoặc phân tách PCB.
Bởi vì khi PCB được đặt trong môi trường có nhiệt độ vượt quá 100°C, chẳng hạn như lò phản xạ, lò hàn sóng, san bằng không khí nóng hoặc hàn tay, nước sẽ biến thành hơi nước và sau đó nhanh chóng giãn nở thể tích.
Khi tốc độ làm nóng PCB nhanh hơn, hơi nước sẽ nở ra nhanh hơn; khi nhiệt độ cao hơn thì thể tích hơi nước sẽ lớn hơn; khi hơi nước không thể thoát ra khỏi PCB ngay lập tức thì có khả năng PCB sẽ giãn nở.
Đặc biệt, hướng Z của PCB là dễ vỡ nhất. Đôi khi đường thông giữa các lớp PCB có thể bị đứt và đôi khi nó có thể gây ra sự phân tách các lớp PCB. Nghiêm trọng hơn, thậm chí có thể nhìn thấy cả hình dáng bên ngoài của PCB. Hiện tượng phồng rộp, sưng tấy, nổ tung;
Đôi khi ngay cả khi hiện tượng trên không nhìn thấy được ở bên ngoài PCB thì thực chất nó đã bị tổn thương bên trong. Theo thời gian, nó sẽ gây ra các chức năng không ổn định của các sản phẩm điện, hoặc CAF và các vấn đề khác, và cuối cùng gây ra lỗi sản phẩm.
Phân tích nguyên nhân thực sự gây cháy nổ PCB và biện pháp phòng ngừa
Quy trình nướng PCB thực sự khá rắc rối. Trong quá trình nướng, phải tháo bao bì gốc trước khi cho vào lò, nhiệt độ khi nướng phải trên 100oC, nhưng nhiệt độ không được quá cao để tránh thời gian nướng. Hơi nước giãn nở quá mức sẽ làm nổ PCB.
Nói chung, nhiệt độ nung PCB trong công nghiệp chủ yếu được đặt ở 120 ± 5°C để đảm bảo rằng độ ẩm thực sự có thể được loại bỏ khỏi thân PCB trước khi hàn nó trên dây chuyền SMT vào lò nung lại.
Thời gian nướng thay đổi tùy theo độ dày và kích thước của PCB. Đối với PCB mỏng hơn hoặc lớn hơn, bạn phải dùng vật nặng ấn vào bảng sau khi nướng. Điều này nhằm giảm hoặc tránh PCB. Sự xuất hiện bi thảm của biến dạng uốn cong PCB do giải phóng ứng suất trong quá trình làm mát sau khi nung.
Bởi vì một khi PCB bị biến dạng và uốn cong, khi in miếng dán hàn trong SMT sẽ có độ dày lệch hoặc không đồng đều, điều này sẽ gây ra một số lượng lớn các mối hàn ngắn mạch hoặc các khuyết tật hàn rỗng trong quá trình hàn lại sau đó.
Hiện nay, ngành công nghiệp thường đặt ra các điều kiện và thời gian nướng PCB như sau:
1. PCB được niêm phong tốt trong vòng 2 tháng kể từ ngày sản xuất. Sau khi mở gói, nó được đặt trong môi trường được kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm (≦ 30oC/60%RH, theo IPC-1601) trong hơn 5 ngày trước khi đưa lên mạng. Nướng ở 120±5oC trong 1 giờ.
2. PCB được lưu trữ từ 2-6 tháng kể từ ngày sản xuất và phải được nung ở nhiệt độ 120±5oC trong 2 giờ trước khi đưa lên mạng.
3. PCB được bảo quản từ 6-12 tháng kể từ ngày sản xuất và phải được nung ở nhiệt độ 120±5°C trong 4 giờ trước khi đưa lên mạng.
4. PCB được lưu trữ trên 12 tháng kể từ ngày sản xuất. Về cơ bản, không nên sử dụng vì lực dính của ván nhiều lớp sẽ già đi theo thời gian và các vấn đề về chất lượng như chức năng sản phẩm không ổn định có thể xảy ra trong tương lai, điều này sẽ làm tăng thị trường sửa chữa. Ngoài ra, quá trình sản xuất còn tiềm ẩn những rủi ro như nổ tấm, ăn thiếc kém. Nếu buộc phải sử dụng, nên nướng ở nhiệt độ 120±5°C trong 6 giờ. Trước khi sản xuất hàng loạt, trước tiên hãy thử in một vài miếng kem hàn và đảm bảo rằng không có vấn đề về khả năng hàn trước khi tiếp tục sản xuất.
Một lý do khác là không nên sử dụng PCB đã tồn trữ quá lâu vì quá trình xử lý bề mặt của chúng sẽ dần bị hỏng theo thời gian. Đối với ENIG, thời hạn sử dụng của ngành là 12 tháng. Sau thời hạn này, nó phụ thuộc vào số tiền gửi vàng. Độ dày phụ thuộc vào độ dày. Nếu độ dày mỏng hơn, lớp niken có thể xuất hiện trên lớp vàng do khuếch tán và hình thành quá trình oxy hóa, ảnh hưởng đến độ tin cậy.
5. Tất cả PCB đã được nung phải được sử dụng hết trong vòng 5 ngày và PCB chưa qua chế biến phải được nung ở nhiệt độ 120±5°C trong 1 giờ nữa trước khi đưa lên mạng.