PCB为什么要先烘烤才能SMT?
发布时间：2019-07-30 13:24:01 分类：行业新闻
PCB烘烤的主要目的在去湿除潮，除去PCB内含或从外界吸收的水气，因为有些PCB本身所使用的材质就容易形成水分子，另外，PCB生产出来摆放一段时间后也有机会吸收到环境中的水气，而「水」则是造成PCB爆板(popcorn)或分层(delamination)的主要凶手之一。
因为当PCB放置于温度超过100℃的环境下，比如回焊炉、波焊炉、热风平整或手焊…等制程时，「水」就会变成水蒸气，然后快速膨胀其体积，当加热于PCB的速度越快，水蒸气膨胀也会越快，当温度越高，则水蒸气的体积也就越大，当水蒸气无法即时从PCB内逃逸出来，就很有机会撑胀PCB，尤其PCB的Z方向为脆弱，有些时候可能会将PCB的层与层之间的导通孔(via)拉断，有时则可能造成PCB的层间分离，更严重的连PCB外表都可以看得到起泡、膨龟、爆板等现象，有时候就算PCB外表看不到以上的现象，但其实已经内伤，随着时间过去反而会造成电器产品的功能不稳定，或发生CAF等问题，终至造成产品失效。
PCB烘烤的程序其实还蛮麻烦的，烘烤时必须将原本的包装拆除后才能放入烤箱中，然后要用超过100℃的温度来烘烤，但是温度又不能太高，免得烘烤期间水蒸气过度膨胀反而把PCB给撑爆，一般业界对于PCB烘烤的温度大多设定在120+/-5℃的条件，以确保水气真的可以从PCB本体内消除后，才能上smt线打板过回焊炉焊接，烘烤时间则随着PCB的厚度与尺寸大小而有所不同，而且对于比较薄或是尺寸比较大的PCB还得在烘烤后用重物压着板子，这是为了要降低或避免PCB在烘烤后冷却期间因为应力释放而导致PCB弯曲变形的惨剧发生，因为PCB一旦变形弯曲，在smt印刷锡膏时就会出现偏移或是厚薄不均的问题，连带的会造成后面回焊时大量的焊接短路或是空焊等不良发生。
PCB烘烤的条件设定
目前业界一般对于PCB烘烤的条件与时间设定如下：
1、PCB于制造日期2个月内且密封良好，拆封后放置于有温度与湿度控制的环境(≦30℃/60%RH，依据IPC-1601)下超过5天者，上线前需以120+/-5℃烘烤1个小时。
2、PCB存放超过制造日期2～6个月，上线前需以120+/-5℃烘烤2个小时。
3、PCB存放超过制造日期6～12个月，上线前需以120+/-5℃烘烤4个小时。
4、PCB存放超过制造日期12个月以上，基本上不建议使用，因为多层板的胶合力可是会随着时间而老化的，日后可能会发生产品功能不稳等品质问题，增加市场返修的机率，而且生产的过程还有爆板及吃锡不良等风险。如果不得不使用，建议要先以120+/-5℃烘烤6个小时，大量产前先试印锡膏投产几片确定没有焊锡性问题才继续生产。另一个不建议使用存放过久的PCB是因为其表面处理也会随着时间流逝而渐渐失效，以ENIG来说，业界的保存期限为12个月，过了这个时效，视其沉金层的厚度而定，厚度如果较薄者，其镍层可能会因为扩散作用而出现在金层并形成氧化，影响信赖度，不可不慎。
5、所有烘烤完成的PCB必须在5天内使用完毕，未加工完毕的PCB上线前必须重新以120+/-5℃再烘烤1个小时。
PCB烘烤时的堆叠方式
1、大尺寸PCB烘烤时，采用平放堆叠式摆放，建议一叠多数量建议不可超过30片，烘烤完成10钟内需打开烤箱取出PCB并平放使其冷却，烘烤后需压防板弯治具 。大尺寸PCB不建议直立式烘烤，容易板弯。
2、中小型PCB烘烤时，可以采用平放堆叠式摆放，一叠多数量建议不可超过40片，也可以采直立式，数量不限，烘烤完成10分钟内需打开烤箱取出PCB平放使其冷却，烘烤后需压防板弯治具。
PCB烘烤时的注意事项：
1、烘烤温度不可以超过PCB的Tg点，一般要求不可以超过125℃。早期某些含铅的PCB的Tg点比较低，现在无铅PCB的Tg大多在150℃以上。
2、烘烤后的PCB要尽快使用完毕，如果未使用完毕应尽早重新真空包装。如果暴露于车间时间过久，则必须重新烘烤。
3、烤箱记得要加装抽风干燥设备，否则烤出来的水蒸气反而会留存在烤箱内增加其相对湿度，不利PCB除湿。
4、以品质观点来看，使用越是新鲜的PCB焊锡过炉后的品质就越好，过期的PCB即使拿去烘烤后才使用还是会有一定的品质风险。
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